breve storia delle Nanotecnologie
Il primo riferimento alla nanotecnologia fu fatto (non utilizzando ancora questo nome) nel discorso tenuto da Richard Feynman nel 1959.
Feynman suggerì un modo per sviluppare l'abilità di manipolare atomi e molecole direttamente, sviluppando una serie di macchine utensili in scala uno a dieci analoghe a quelle che si trovano in ogni negozio di meccanica.
Questi piccoli strumenti, quindi, sarebbero stati utilizzati per sviluppare e controllare la generazione successiva di utensili in scala uno a cento, e così via.
la fattibilità della sua proposta non è mai stata efficacemente confutata..
Il termine "nanotecnologia" fu utilizzato per la prima volta da Kim Eric Drexler, nel suo libro, al quarto capitolo dove introduce l'autoreplicazione: robot molecolari che costruiscono copie di loro stessi allo stesso modo di come si riproducono le nostre cellule.
un'altra potente promessa della nanotecnologia..
Anche se sono stati compiuti passi da gigante nella produzione di computer e circuiti sempre più piccoli e nella manipolazione di singoli atomi, la costruzione di nanomacchine è per ora allo stadio embrionale.
Negli anni '80 nuovi microscopi hanno permesso di entrare in profondità nella materia, di "vederla" da una prospettiva impensabile e persino di manipolare singoli oggetti delle dimensioni di pochi nanometri (pochi miliardesimi di millimetro). I pionieri dei "nano mondi" erano fisici, chimici, biologi... Raggiunti poi da altri esperti di realtà immaginate: artisti della fotografia, scultori, sognatori di forme, come Alessandro Scali, Robin Goode e Grit Ruhland, autori di queste nano opere d'arte realizzate in un "atelier" molto particolare, il Dipartimento di Fisica del Politecnico di Torino.
La Nano-Arte è il superamento di una frontiera, di un confine, di una necessità: quella dell’arte visibile o percepibile dall’occhio umano giocando sul paradosso estetico di esporre idee, concetti e opere d’arte invisibili, ma non per questo inesistenti o irreali.
Il primo risultato concreto del progetto nato dall’interazione tra arte e nanotecnologia è un’opera realizzata nel 2006 intitolata oltre le Colonne d'Ercole: una serie di impronte di dimensioni micrometriche litografate su un piccolo campione di silicio.
A questa scala il materiale da costruzione più comune ha dimensioni che vanno dai 50 ai 200 nanometri; gli "ingombranti" arrivano a 500 (e sono ancora cinquanta volte più piccoli del diametro di un capello di neonato); i giganti viaggiano nell'ordine dei micron (millesimi di millimetro). E sono atomi e molecole! Deve essere stata una decisione... difficilissima, quella di lasciare un messaggio sui muri del nuovo mondo.
le Nanotecnologie, oggi
quanto é grande un miliardesimo di metro..?
o se preferite, un millesimo di millesimo di millimetro?
E' uno spazio talmente infinitesimo che bastano una decina di atomi messi in fila per riempirlo tutto.
Pensiamo alla punta di uno spillo, uno spazio abbastanza ristretto, eppure, entrando nel mondo delle nanotecnologie, scopriremo che anche in un luogo così esiguo, c'è abbastanza spazio per scrivere nientemeno che tutti i ventiquattro volumi dell'Enciclopedia Britannica.
Ma cosa sono esattamente le nanotecnologie?
Lo abbiamo chiesto a Claudio Nicolini professore all'Università di Genova, fondatore e presidente della Fondazione El.b.a., dove si trovano alcuni dei laboratori più avanzati del nostro Paese:
"Per nanotecnologie si intende l’insieme di quegli approcci sperimentali che consentono di costruire oggetti, dispositivi, materiali che hanno le dimensioni del miliardesimo di metro.
Ci sono essenzialmente due tipi di approcci per fare questi materiali.
Uno è la microscopia all’istruzione atomica, sviluppata da R.Beeni alla Ibm, che consentono di manipolare atomi.
L’ altro è un processo bottom-up, dal basso verso l’alto: partendo da materiali organici, come i polimeri conduttori, le proteine, o gli acidi nucleici si creano dei monostrati delle dimensioni del miliardesimo di metro su cui, poi, si costruiscono e si assemblano materiali, dispositivi utili per le più diverse applicazioni".
Gli impieghi delle nanotecnologie, già oggi, sono moltissimi e, anche se non ce ne accorgiamo, le nanotecnologie vengono impiegate nei più svariati settori per esempio anche su Internet: dove infatti le linee principali della Rete, le cosiddette dorsali o backbone, sono collegamenti in fibra ottica dove viaggiano da 2,5 a 10 miliardi di bit al secondo.
Ebbene, sono impulsi luminosi generati da laser a semiconduttore realizzati grazie alla nanotecnologia.
Persino gli hard disk attuali, sono ricoperti da un sottile strato magnetico le cui molecole si comportano come microcalamite. Ogni bit viene registrato orientandole in un verso o nell'altro. Il problema è che le microcalamite hanno una tendenza naturale al disordine, e per registrare un bit bisogna magnetizzare una superficie abbastanza grande da superare questa tendenza. Ecco il limite alla capienza dei dischi. Se grazie agli strumenti delle nanotecnologie ciascuna molecola-microcalamita venisse posizionata in modo ordinato, ogni bit potrebbe occupare uno spazio molto inferiore e la capacità dei dischi verrebbe moltiplicata in modo straordinario. Secondo alcuni ricercatori, i primi hard disk "nanotecnologici" potrebbero arrivare sul mercato nei prossimi cinque anni.
Altre applicazioni avranno queste tecniche nel futuro e il loro impiego, sempre più massiccio, modificherà alcuni settori dell'industria e dell'economia.
Ulteriori applicazioni si avranno nella ricerca spaziale, nel settore delle telecomunicazioni.
Le nanotecnologie infatti, consentono proprio di creare transistor, chip a singolo elettrone, della dimensione di qualche miliardesimo di metro ma vi sono ricercatori che stanno già studiando i primi prototipi di nanochip.
Un'applicazione importantissima per il futuro è nell'utilizzazione su larga scala dell'energia solare, sorgente che può essere sostitutiva di tutti i tipi di energia estremamente inquinanti. Le centrali fotovoltaiche, prodotte fino ad oggi, sono state ingombranti, gigantesche e con una piccolissima capacità produttiva.
Le cellule fotovoltaiche, invece, basate su centri di reazione fotosintetici, su proteine come rodopsine (proteine del processo visivo che consentono di fare delle cellule fotovoltaiche estremamente ridotte della dimensione del biliardesimo di metro) possono contenere in poco spazio una quantità incredibile di energia.
