Trovare spazio in fondo - Storia della nanotecnologia e dei nano materiali
Nella sua conferenza del 1959 tenuta al Caltech, Richard Feynman, fisico e luminare premio Nobel di fama mondiale, delineò le prospettive di miniaturizzazione dei dispositivi meccanici ed elettronici che superavano di gran lunga lo stato dell'arte di allora. Mentre gli ingegneri parlavano di micron, Feynman suggeriva di scendere fino alle dimensioni e alle distanze molecolari. Il titolo della conferenza era "C'è un sacco di spazio in fondo". Da allora è diventata un punto di riferimento e l'epitome di una nuova branca della scienza e dell'ingegneria: la nanotecnologia.
Come spesso accade per i lavori più innovativi, ci volle un po' di tempo prima che le fantasie e le previsioni di Feynman si concretizzassero e fiorissero. L'invenzione nel 1981 del microscopio a scansione di tunnel (STM) ha spalancato le porte del mondo delle nanotecnologie. L'STM permetteva non solo di vedere le complessità della struttura molecolare della materia, ma anche di manipolare i singoli atomi.
Poco dopo, nel 1985, gli scienziati della Rice University scoprirono i fullereni, strutture molecolari regolari composte interamente da atomi di carbonio. Il loro nome è dovuto alla stretta somiglianza con alcuni dei rivoluzionari progetti di Buckminster Fuller, architetto americano con il gusto per le forme geometriche complesse. Le indagini più approfondite sull'argomento hanno presto portato a molte varianti di fullereni, tra cui gli ormai noti nanotubi di carbonio.
Ma concettualmente tutto questo era una versione ridotta e meticolosa del lavoro manuale degli scienziati e sembrava difficile che i nanomateriali potessero diventare economicamente vantaggiosi. Finché nel 1986 Eric Drexler pubblicò il libro "Engines of Creation", in cui esplorò l'idea di assemblatori molecolari - nanomacchine autonome in grado di replicarsi (simili alle prime idee di John von Neumann), che avrebbero potuto agire in modo coordinato e servire come una sorta di fabbrica per il mondo su scala nanometrica. Questo concetto ha portato a una crescente preoccupazione tra i tecnologi e gli scienziati per i possibili scenari peggiori di ciò che accadrebbe se tali macchine si liberassero.
In tempi più recenti è stato scoperto il grafene - strato di un singolo atomo di carbonio - e un metodo rivoluzionario per ottenerlo, che è valso ai suoi scopritori il premio Nobel per la fisica nel 2010. Con le sue molteplici applicazioni tecniche, il grafene è il tema più attuale delle nanotecnologie. Con possibili usi che vanno dall'elettronica ad alta velocità all'immagazzinamento efficiente dell'energia e a componenti super resistenti, potrebbe presto diventare onnipresente nella nostra vita quotidiana.
Oggi la storia delle nanotecnologie è tutt'altro che conclusa e le scoperte scientifiche si susseguono quasi regolarmente. Con una crescente redditività finanziaria e processi ingegneristici sempre più sofisticati, siamo certamente vicini a una vera e propria rivoluzione nanotecnologica su scala globale.
