Arrivano le nanotecnologie!


    Fabbriche tascabili, ascensori molecolari e pinzette di DNA: ecco le meraviglie nanotech che cambieranno le nostre vite.

    Le nanotecnologie, ovvero un nuovo modo di progettare e agire della scienza: non più in grande, bensì in piccolo, nell’invisibile, dove solo i più moderni e sofisticati microscopi possono arrivare. Congegni invisibili, i cui effetti entro pochi anni saranno sotto gli occhi di tutti.

    Le potenzialità sono enormi, tanto da aver creato un certo allarmismo negli Stati Uniti, dove le "nanopaure" sono state abilmente sfruttate, e in parte alimentate, dal recente romanzo di Michael Crichton, Preda, in cui si immagina che nanomacchine intelligenti e in grado di autoreplicarsi sfuggano al controllo degli scienziati e attacchino l’uomo.

    Solo fantascienza? Oppure l’autore di Jurassic Park, dopo aver anticipato la possibilità di clonare, ci pone di fronte a rischi reali?

    Motori di Creazione

    Secondo Eric Drexler (Immagine - 1), il "padre spirituale" delle nanotecnologie, tali timori non sarebbero privi di fondamento. È nel suo libro del 1986, Engines of Creation (Motori di Creazione), un vero testo sacro, che prospetta la possibilità di progettare vere e proprie fabbriche di dimensioni nanoscopiche (miliardesimi di metro), in grado di costruire oggetti manipolando singoli atomi, di smontare e rimontare i più piccoli componenti della materia come se fossero mattoncini del Lego.

    Macchine che potrebbero lavorare a velocità inimmaginabili e capaci di autoreplicarsi in poche ore.

    Uno straordinario universo tecnologico definito, dal suo stesso ideatore, "produzione molecolare".

    [inline: 3=Immagine - 1 - Eric Drexler, ideatore della produzione molecolare] Immagine - 1 - Eric Drexler, ideatore della produzione molecolare

    La tecnologia per realizzare gli ambiziosi progetti di Drexler è ancora in fase di studio, tuttavia le prospettive sono di grandissima portata. Grazie alla produzione molecolare potremo realizzare minuscoli dispositivi in grado di viaggiare lungo i vasi capillari per entrare nelle cellule viventi e ripararle (Immagine - 2).

    Avremo quindi la capacità di curare con estrema precisione malattie come il cancro, invertire le devastazioni dell'età e rendere i nostri corpi più veloci o più forti.

    E avremo anche un mondo più pulito, poiché i rifiuti potranno essere "smontati" e trasformati in materiali utili.

    [inline: 2=Immagine - 2 - Nanodispositivi in un vaso sanguigno] Immagine - 2 - Nanodispositivi in un vaso sanguigno

    Dita magiche

    La produzione molecolare sarebbe quindi uno degli aspetti più promettenti delle nanotecnologie, ma è veramente realizzabile?

    Chi ne dubita fortemente è Richard Smalley, premio Nobel per la fisica e agguerritissimo avversario di Drexler.

    Egli sostiene che è impossibile realizzare assemblatori molecolari in grado di muovere singoli atomi: in varie occasioni ha affermato ironicamente che «tali congegni, per manipolare un atomo alla volta, avrebbero bisogno di dita magiche»!

    In realtà recenti scoperte, tra cui la prospettiva di realizzare "pinzette di DNA" da integrare in catene di montaggio nanorobotiche, darebbero ragione a Drexler e quindi la corsa delle nanotecnologie non si ferma, tanto più che il governo degli Stati Uniti nel 2004 ha finanziato la ricerca sulle nanotecnologie con 849 milioni di dollari (l’83% in più rispetto al 2001), mentre quest’anno la cifra ha superato il miliardo.

    Le nanotecnologie, di fatto, sono già oggi una realtà.

    Una realtà che al momento è ancora lontana dalle visioni di Drexler, ma che, in varie applicazioni, sta già prendendo forma.

    Alcuni prodotti derivanti dalle nanotecnologie sono effettivamente già disponibili sul mercato.

    Ad esempio le nanopolveri con proprietà anti UV per creme solari, così come hard disk con superfici nanostrutturate per registrare dati ad altissima densità.

    Altri ritrovati saranno invece disponibili nel breve e medio termine.

    Uno di questi riguarda il campo della microelettronica, dove le nanotecnologie non solo sono utili, ma sono diventate addirittura necessarie.

    La via del nanotubo

    Gli attuali transistor dei computer stanno infatti raggiungendo le dimensioni minime consentite dalle attuali tecniche di produzione. Se si vuole continuare a rispettare "la legge di Moore", secondo cui ogni 18 mesi raddoppia il numero di transistor inseriti in un chip, occorrerà imboccare un’altra via: la via del nanotubo.

    [inline: 1=Immagine - 3 - Un nanotubo di carbonio visto dall'interno] Immagine - 3 - Un nanotubo di carbonio visto dall'interno

    I nanotubi (Immagine - 3) sono strutture in carbonio di un nanometro di diametro(un miliardesimo di metro), dotate di straordinarie proprieta' elettriche, che consentono, tra le altre cose, di ottenere l’effetto transistor.

    Grazie ai nanotubi si potranno costruire computer velocissimi e superpotenti.

    Altre ricerche avrebbero invece dimostrato la capacita’ dei nanotubi di immagazzinare idrogeno con un'efficienza elevatissima, confrontabile a quella di palladio e platino, da sempre le "spugne" di idrogeno per eccellenza.

    E cosi’ c'e’ gia’ chi immagina di poter sfruttare i nanotubi nei serbatoi delle auto a idrogeno.

    Alcune applicazioni teoriche sconfinano addirittura nella fantascienza: prima tra tutte il progetto di un ascensore spaziale che, partendo dalla Terra, arrivi fino a un'orbita elevata e permetta cosi’ un andirivieni di veicoli lungo i fili che dovrebbero essere costituiti, appunto, da lunghi nanotubi di carbonio.

    Dovremo dunque aspettarci un futuro al nanotubo?

    Spazio per tutti

    Certamente no. Il futuro nanotecnologico si presentera' estremamente sfaccettato, sicuramente con applicazioni pacifiche (come dispositivi per la produzione di energia solare incredibilmente piu’ efficienti degli attuali, forse gia’ disponibili tra 5-6 anni), ma probabilmente anche con strumenti bellici (sciami di nanorobot-spia che saranno in grado anche di attaccare il nemico).

    La storia si ripete dunque: ci sara’ spazio per tutti e per tutto. Anche per la guerra.

    Sitografia

    Jekyll - Sissa di Trieste http://jekyll.sissa.it

    Foresight Institute http://www.foresight.org

    Bibliografia

    Buongiorno Nardelli M., McKee R. A., 2003, Un futuro per il nanotransistor, Le Scienze 422:70-76.

    Crichton M., 2003, Preda, Garzanti, Milano.

    Seeman N. C., 2004, Nanotecnologie a doppia elica, Le Scienze 431: 100-109.

    Stix G., 1996, Nanotecnologia: promesse e realta’ , Le Scienze 338: 94-99.



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