Cominciamo a fare un distinguo tra nanoscienze e nanotecnologie, le prime che risiedono nei laboratori di ricerca, rappresentano l’incontro interdisciplinare tra la biologia molecolare, la meccanica quantistica, la chimica supramolecolare e l’ingegneria dei materiali; le seconde, che stanno entrando prepotentemente nel settore produttivo, attraverso tecniche e processi industriali innovativi consentono la creazione ed utilizzazione di sistemi nanometrici ovvero di dispositivi delle dimensioni di un milionesimo di millimetro.
La materia a queste dimensioni assume caratteristiche fisico chimiche che possono essere radicalmente cambiate attraverso l’opportuna manipolazione degli atomi che la compongono.
Si vengono così a creare nuove strutture con proprietà meccaniche, elettriche, termiche, notevolmente migliorate rispetto agli stessi oggetti primitivi privi di manipolazione nanotecnologica.
Le tecniche d’intervento nanotech sono 2: quella “ top down” dall’alto verso il basso, in altre parole la riduzione del dispositivo fino a livelli nanometrici, e quella “bottom up” dal basso verso l’alto, ovvero l’assemblaggio di molecole o aggregati di molecole per realizzare opportune nanostrutture.
Facendo un semplice esempio, immaginiamo di costruire un modellino di casa, con le tecniche “ top down” si ricava la casa a colpi di scalpello da un ipotetico grande ed unico mattone, mentre la tecnica “bottom up” è assimilabile all’unione di singoli mattoncini (le molecole) che opportunamente aggregati originano l’oggetto voluto, in questo caso il modellino di casa.
Vediamo, ora, le ricadute pratiche delle nanotecnologie sulla nostra vita di tutti i giorni.
Nel settore medico si cominciano a produrre protesi ultraleggere e strutture al carbonio per guidare la rigenerazione di ossa e di tessuti. Importanti sono i cosiddetti “nanocluster” involucri di molecole vuoti all’interno, che potrebbero essere riempiti da principi attivi ed essere utilizzati come farmaci intelligenti che operano rilasciando il farmaco solo nel tessuto malato.
Infatti, nanoparticelle disciolte in un’opportuna soluzione possono penetrare all’interno delle cellule malate, e in seguito eccitate con particolari frequenze elettromagnetiche per distruggere il tumore senza bisogno d’operazioni invasive. Sono quasi in fase di lancio nuovi chip per verificare, attraverso test nanotech, se una persona è predisposta o no a contrarre malattie di tipo ereditario.
Nel settore dell’elettronica si studiano tecniche per ridurre le dimensioni dei circuiti integrati ( al di sotto dei 100 nm) per rendere i computer estremamente veloci e leggeri, con memorie sempre più grandi e potenti.
Interessanti sono le soluzioni nanotech sui tessuti, questi fra pochi anni, saranno autopulenti, infatti, si deposita sul tessuto uno strato di biossido di titanio di dimensioni nanometriche, ottenendo risultati sorprendenti.
La tecnica descritta è atossica, non costa molto ed elimina completamente ogni tipo di macchia quando il tessuto è colpito dai raggi solari. La luce solare provoca la scissione delle molecole che costituiscono “lo sporco” in anidride carbonica e acqua.
Altro settore che sarà rivoluzionato dalle nanotecnologie è quello dell’automobile, molti centri di ricerca stanno preparando film sottili ( pellicole) di materiale nanostrutturato che trasformano l’energia solare in energia elettrica.
Questi materiali potranno essere stesi sui vetri e sulle superfici della carrozzeria di un’autovettura garantendo una discreta quantità d’energia elettrica sfruttabile sia nei servizi ausiliari che in quelli di trazione.
Anche il fenomeno della contraffazione dei marchi potrebbe avere le ore contate, tecniche di nanoincisione il cosiddetto “hetching” in grado di scolpire segni di riconoscimento di poche decine di nanometri potrà scoraggiare ogni azione d’imitazione contro legge.
Altre innovazioni riguardano le lavatrici che contenendo al loro interno particelle di argento possono sterilizzare il bucato, le batterie che contenendo biossido di titanio nanostrutturato permettono, rispetto alle batterie tradizionali, più cicli di ricarica, calzature antiodore grazie a nanoparticelle antibatteriche, abiti idrorepellenti che respingono l’umidità, creme solari che permettono un’alta protezione contro i raggi UV, vernici antigraffio per auto, cementi autopulenti ed infine vestiti capaci di cambiare colore con il variare dell’intensità della luce o di diventare impermeabili quando comincia a piovere.
Terminando, forse, il fatto più indicativo dell’entrata nella nostra vita delle nanotecnologie lo evidenzia un fattore economico finanziario. Infatti, secondo alcune banche d’affari le aziende nanotech dovrebbero crescere al ritmo del 30% l’anno, e pertanto stanno lanciando sul mercato finanziario dei prodotti agganciati ad un paniere che segue l’andamento di borsa delle principali società nanotech quotate nel mondo.
Il futuro è già iniziato, speriamo sia roseo.
di Aldo Ficara
pubblicato su: AgoraVox Italia
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