L’ultima rivoluzione:
tecnologie da taschino

Maneggiando atomi e molecole si costruiscono oggetti
dal nulla: dalle microsonde alle medicine intelligenti

di Rino Di Stefano

(Il Giornale, Pubblicato Martedì 27 Febbraio 2001)

da Genova

"La fisica non impedisce di manovrare la materia atomo per atomo. Dunque non ci si deve stupire se un domani saremo in grado di riscrivere tutti i 24 volumi dell'Enciclopedia Britannica su una superficie grande come una capocchia di spillo". Quando nel 1959 il fisico statunitense Richard Feynman disse queste cose a un convegno scientifico, non furono pochi coloro che accolsero la notizia con un risolino di scherno. Erano gli anni dei registratori a nastro e dei primi televisori a consolle: ridurre o ingrandire un testo o un'immagine era possibile solo con mezzi ottici, e comunque molto limitati. L'epoca del microscopio elettronico, con i suoi centomila ingrandimenti e passa, sarebbe iniziata solo nel 1986.
I risolini rientrarono nel 1965, sei anni dopo, quando Feynman vinse il premio Nobel per la Fisica insieme con i colleghi Schwinger e Tomonaga proprio per i suoi studi sulle particelle elementari. La via alla nanotecnologia, e cioè a quel ramo tecnico che si occupa dell'infinitamente piccolo nell'ordine di un miliardesimo di metro (appunto il nanometro), ormai era aperta. L'uomo, di fatto, per la prima volta interveniva in dimensioni infinitesimali tracciando un sentiero di cui solo adesso riusciamo a intravedere gli sbocchi.
Ma che cos'è la nanotecnologia e in che modo può cambiare il nostro modo di vivere? "L'obiettivo è di costruire dispositivi sempre più piccoli le cui applicazioni
spazieranno dall'elettronica all'informatica, dalla tecnologia dei materiali alla medicina, dalla chimica all'aeronautica - spiega il professor Ugo Valbusa, direttore della Sezione superfici e interfacce della sede genovese dell'Istituto nazionale di fisica della materia dove oggi si conclude la due giorni del convegno internazionale sulle nanocose -. Facciamo due esempi concreti. Il primo è quello del cosiddetto vestito intelligente: nei tessuti può essere occultato un microcircuito dotato di sensori in grado di monitorare il corpo umano per tutto il tempo che lo si indosserà. In questo caso i sensori rileveranno la pressione sanguigna, il ritmo cardiaco e la temperatura corporea trasmettendo il tutto a una apparecchiatura esterna che registrerà i messaggi e li mostrerà sullo schermo di un computer. E tutto questo senza fili o antenne, semplicemente indossando un capo di vestiario. Un'altra applicazione importante della nanotecnologia è il farmaco mirato. In questo caso si tratta di una pastiglia che, una volta ingerita, rilascia il suo medicamento a intervalli programmati e, soprattutto, andando a colpire solo l'organo malato del paziente. Non ci vuole molta fantasia per capire l'importanza dì una medicina di questo tipo che avrebbe due rilevanti caratteristiche: una maggior efficacia e la mancanza di effetti collaterali".
La sanità, tuttavia, è solo la punta dell'iceberg di quanto può offrire la nanotecnologia. "Se prendiamo in considerazione l'elettronica con cui abbiamo a che fare tutti i giorni, avremo altre sorprese - afferma il dottor Francesco Buatier de Mongeot, ricercatore presso il Dipartimento di Fisica dell'Università di Genova -. Pensiamo solo alla memoria del nostro computer: con la miniaturizzazione aumenteremo la velocità nel trasferimento delle informazioni e la relativa capacità di memoria in chip sempre più piccoli, meno cari e più potenti. Oppure pensiamo alla lotta all'inquinamento. In questo caso possiamo realizzare sensori di materiali in grado di rilevare im mediatamente gli elementi inquinanti e quindi di rimuoverli".
L'importanza della ricerca sulla nanotecnologia è ben conosciuta negli Stati Uniti dove l'amministrazione Clinton ha aumentato gli stanziamenti statali dell'84 per cento rispetto al ‘99 destinando lo 0,5 del budget statunitense 2000 a questo settore. Se la percentuale può apparire risibile, basti pensare che si tratta di 497 milioni di dollari, pari a oltre mille miliardi di lire.
Come sostiene l'americano Ralph Merkle, ingegnere della Zyvec, multinazionale impegnata nelle nanotecnologie, siamo soltanto all'alba della ricerca sulle nanocose. "Per rendersi conto delle possibilità future, basta seguire un semplice ragionamento - dice Merkle -. I prodotti sono fatti di atomi. Le proprietà di questi prodotti dipendono da come gli atomi sono collocati. Se noi riusciamo a risistemare gli atomi del carbone, possiamo fare diamanti. Se invece risistemiamo gli atomi in sabbia (aggiungendo alcuni altri elementi) possiamo fare chip per computer. Se invece risistemiamo gli atomi in spazzatura, acqua e aria, possiamo ottenere delle patate. Insomma, è come se gli aromi fossero i componenti di un gioco Lego: sulla base di come li collocheremo avremo prodotti diversi. Per quanto riguarda invece l'elettronica, per un altro decennio circa continueremo a seguire la rivoluzione informatica sulla strada tracciata fino ad ora, poi ci sarà la svolta con una nuova generazione di computer che saranno più potenti, più leggeri e più precisi di quelli attuali».

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