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Scienza

Verso il mondo nanotecnologico

25.02.2007
 
Pagine: 12345
Verso il mondo nanotecnologico

Immaginate dei robot minuscoli, troppo piccoli per essere visti persino al microscopio, che navigano nel vostro flusso sanguigno uccidendo microbi dannosi e cellule cancerogene; ora immaginateli fuori dal vostro corpo mentre fabbricano, atomo dopo atomo, prodotti più versatili, resistenti e duraturi di qualsiasi altra cosa oggi conosciuta; immaginate che la tecnologia su cui si basano questi robot rivoluzioni in maniera drastica e senza precedenti i campi della manifattura, dell’intelligenza artificiale, della produzione e della catena alimentare e perfino il viaggio nello spazio. Immaginate, ora, queste macchinette che fabbricano copie di se stesse le quali creano altre copie di se stesse e così all’infinito…. Benvenuti nel mondo della nanotecnologia.

Qualcuno affermerà che questo scenario è fantascienza e che non è altro che il sogno di futuroidi inetti, ma un numero sempre maggiore di scienziati, imprese e governi stanno scommettendo sul futuro nanotecnologico.

La nanotecnologia promette (o minaccia) di cambiare l’economia mondiale e la vita umana più radicalmente della rivoluzione industriale. I suoi sostenitori affermano che, oltre a tutti gli altri innumerevoli benefici, aiuterà a combattere l’inquinamento ambientale, a eliminare le malattie e la fame nel mondo . I critici e gli scettici temono invece che questa nuova tecnologia possa scatenare rischi inimmaginabili per l’ambiente e la salute umana.

La nanotecnologia è la manipolazione della materia su scala nanometrica. Per darvi un’idea delle proporzioni:
* Un nanometro è la milionesima parte di un millimetro.
* Dieci atomi di idrogeno in fila indiana fanno un nanometro
* La doppia elica della molecola del DNA è larga 2,5 nanometri
* Un globulo rosso di sangue umano ha un diametro di 5mila nanometri, 16 di queste cellule in fila indiana (80mila nanometri) equivalgono come spessore a un pelo umano.
* Alcune delle singole parti dei transistor prodotti dalla compagnia Intel misurano 130 nanometri, per questo entrano 42 milioni di transistor in ogni chip Pentium 4
Ancora non esistono nanorobot autoreplicanti e alcuni esperti pensano che mai ci saranno.

La nanotecnologia, però, è un’attività e una realtà economica in continuo aumento. Più di cento imprese producono nanoparticelle, parti di sostanze o elementi come oro o carbonio, tagliati in frammenti di misura nanometrica ( 900 milioni di questi entrano nella cruna di un ago). Le nanoparticelle possono essere sotto forma di polvere o di soluzione liquida e si stanno già usando in centinaia di prodotti come lubrificanti industriali, saponi, palline da golf, cere per automobili, pneumatici, schermi televisivi, chip elettronici, telefoni cellulari, cosmetici, creme solari, occhiali, vestiti (gli articoli Nanotex della Eddie Bauer) e persino contraccettivi.

Cosa hanno di speciale le nanoparticelle? Solo le loro dimensioni. Quando i materiali vengono frammentati fino alla nanoscala, le loro proprietà fisiche cambiano radicalmente. Sotto i 50 nanometri non sono più applicabili le leggi della fisica classica, che associamo ai macro-oggetti che vediamo e tocchiamo nel nostro vivere quotidiano, e vengono rimpiazzate da quelle della fisica quantistica.

Caratteristiche come colore, durezza, reattività chimica e conduttività elettrica possono variare tra oggetti in nanoscala e oggetti di dimensioni maggiori benché siano fatti della stessa materia. Una sostanza gialla può diventare rossa quando viene frammentata in pezzi di pochi nanometri di spessore, come accade per l’oro. Anche un materiale chimicamente ed elettricamente piuttosto inerte può diventare fortemente reattivo se portato a livello nano.

Un esempio di questo è il diossido di titanio che è l’ingrediente attivo delle creme solari in quanto impedisce il passaggio dei raggi ultravioletti. Questa sostanza è bianca, ma quando le sue particelle sono in nanoscala diventa trasparente. Esistono già sul mercato creme solari trasparenti contenenti nanoparticelle di diossido di titanio.
In altro ambito, il carbonio possiede proprietà molto interessanti a livello nano. Ci sono scienziati decisi a sviluppare applicazioni pratiche per i nanotubi, molecole di carbonio di forma cilindrica. I nanotubi sono cento volte più resistenti dell’acciaio e sei volte più leggeri e inoltre conducono l’elettricità meglio del rame. Le applicazioni di questo innovativo materiale in medicina, manifattura e computer potrebbero essere praticamente illimitate.

Attualmente il governo degli Stati Uniti investe mille milioni di dollari l’anno nello sviluppo della nanotecnologia, una tale somma di denaro pubblico non veniva impiegata in una ricerca scientifica dal programma spaziale Apollo. Fin dalla sua fondazione, nel 2000, l’Iniziativa Nazionale di Nanotecnologia (www.nano.gov/) ha la supervisione del finanziamento federale per tutto quello che ha il prefisso in “nano”. I governi statali fanno la loro parte investendo circa 400 milioni di dollari l’anno per cercare di diventare la” Sylicon Valley” della nanotecnologia; nel settore privato praticamente tutte le imprese nella lista di Fortune 500 hanno investimenti nella nanotecnologia, incluse IBM, Exxon Mobil, Dow Chemical, Xerox, Eli Lilly, Dupont e 3M.

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