Nanotecnologia

Se prendessimo un frammento di carbonio, modificassimo la posizione delle singole molecole, e le disponessimo in modo appropriato, potremmo ottenere un diamante.

In futuro sarà possibile cogliere la sfida della nanotecnologia: manipolare gli atomi per trasformare la materia a nostro piacimento.

Siamo agli albori di tale rivoluzione che permetterà di creare dei robot addirittura più piccoli dei globuli rossi e delle sostanze con caratteristiche fino ad oggi inconcepibili...

Nano:

sostantivo, masch., (dal greco nannos: nano) elemento del sistema metrico che divide per 10, elevato alla nona potenza, la cifra che lo precede.

1 nanometro = 1 millesimo di micron = 1 milionesimo di millimetro = 1 miliardesimo di metro.

I pionieri:

K. Eric Drexler è stato il primo ad immaginare la possibilità di modificare, atomo per atomo, la materia quando, negli anni 80, lavorava al famoso M. I. T. (Massachussets Institute of Technology). Tuttavia, già nel 1959, un fisico di nome Richard P. Feynman aveva formulato tale idea in un suo discorso.

K. Eric Drexler

Ricercatore nel campo delle tecnologie emergenti e sulle conseguenze di tali tecnologie ha aperto il campo agli studi sulla nanotecnologia molecolare.

La sua produzione letteraria in questa materia è di importanza fondamentale:

Engine of Creation

Nanosystems: Molecular Machinery, Manufacturing and Computattion

Ha fondato il M.I.T. Nanotechnology Study Group con lo scopo di fronteggiare le possibilità e i pericoli presentati da questa nuova materia.

E' il presidente del Foresight Institute, una organizzazione educativa nata per preparare alle tecnologie avanzate.


Richard P. Feynman

Come funziona?

Stiamo imparando soltanto oggi a manipolare le molecole: alcuni scienziati, grazie ad un raggio laser, sono riusciti a catturarle ed a spostarle una ad una.

La nanotecnologia si basa su 3 ipotesi in fase di sperimentazione:

1 Qualsiasi struttura chimicamente stabile e modellabile può essere creata, ovvero: ciascuna molecola può essere scomposta ed i suoi componenti possono essere riuniti in un’altra molecola.

2 E’ possibile assemblare delle molecole per fabbricare dei motori in grado di funzionare per un dato periodo di tempo con una quantità d’energia infinitesimale.

3 E’ possibile aggregare delle molecole in un dispositivo in grado di captare delle informazioni e trasmetterle in modo pressoché invisibile.

Primi passi

Dal momento che gli atomi di carbonio sono i più leggeri ed i più resistenti in assoluto, sicuramente costituiranno la materia prima dei primi nano-utensili. Le molecole che si basano sull’elemento carbonio vengono denominate "diamantoidi".

La grande sfida riguarda i nanotubi di carbonio, dei cavi sottilissimi che, raggruppati in 50.000 unità, avrebbero un diametro pari ad un capello e sarebbero 100 volte più resistenti di un cavo d’acciaio!.

Il più piccolo transistor al mondo, oggi, misura 0.06 micrometri ovvero solo 60 nanometri. Alcuni ingegneri della Nasa stanno persino cercando di realizzare un ingranaggio in cui il rotismo sia composto da un solo atomo!.

Ora come ora si parla sempre più del futuro libro universale; l’inchiostro sarà formato da minuscole sfere con un verso bianco ed uno nero. Una semplice pressione sulla copertina farà apparire a scelta "Notre-Dame de Paris" piuttosto che "La Bibbia" oppure le diverse migliaia di opere presenti nella memoria. Sarà la fine... delle biblioteche.

FAQ

Nanomedicina

Le cellule che compongono il nostro corpo sono microscopiche. Un bisturi al confronto è uno strumento sproporzionato. Un dispositivo di pochi nanometri potrebbe introdursi nel corpo senza arrecare lesioni e, se munito di sensori che trasmettano immagini precise, potrebbe facilitare la diagnosi dei medici.

In seguito, dei nanorobot iniettabili nel corpo umano potrebbero persino curare e distribuire dei farmaci sulla zona direttamente interessata.

Un altro esempio: al giorno d’oggi per combattere il cancro si ricorre alla chemioterapia i cui effetti secondari sono di grande rilevanza. In futuro, i nanorobot avranno l’opportunità d’identificare internamente e di distruggere le cellule cancerogene.

Nanosoldati?

L’agenzia americana che si occupa di ricerche militari progetta di mettere a punto nei prossimi due anni dei MAVs (Micro Air Vehicle) (Veivoli Micro Aerei): dei robot-spia lunghi 15 cm che saranno in grado di volare da 20 a 60 min. e di raggiungere una velocità pari a 70km/h. Tali apparecchiature andranno dove i soldati di fanteria non vanno e riveleranno delle immagini preziose come vedute aeree o interni di edifici.

Grazie alle nanotecnologie questi dispositivi potranno infine avere le dimensioni di una mosca, si sposteranno in sciami e saranno in grado, oltre che di spiare, di attaccare. Riusciranno a sabotare le armi ed i materiali bellici e potranno diffondere malattie nei ranghi nemici. Sarà ben difficile combattere contro un esercito di soldati microscopici!

Si prevede che possano persino auto-replicarsi e quindi creare altri nanorobot...

 
 

Domani...

La nanotecnologia sarà un’ulteriore sviluppo del potere dell’uomo sulla Natura: tutto potrà mutare e trasformarsi in qualsiasi cosa!

DREXLER prevede la fine del problema posto dal riciclaggio dei rifiuti industriali e domestici: un esercito di nanorobot disgregherà atomo per atomo la nostra immondizia e la trasformerà in nuove materie prime. I beni di primaria sussistenza avranno dei costi di produzione così economici da essere gratuiti.

Si preannuncia, inoltre, l’aumento esponenziale della potenza dei processori; facilmente la nanotecnologia permetterà di sviluppare le prime forme d’intelligenza artificiale (IA) degne di essere definite tali.

"Se i termini Età della Pietra, Età del Bronzo ed Età del Ferro derivano dagli strumenti che gli essere umani hanno fabbricato, allora, la nuova era tecnologica in cui stiamo entrando potrà essere definita l’Era del Diamante."

Ralph C. Merkle - Centro di Ricerca Xerox di Palo Alto

La nanotecnologia nella fantascienza

Un esauriente elenco di romanzi con argomento nanotecnologico (in inglese)

  • L’Era del Diamante di Neal Stephenson [L’autore immagina svariate applicazioni delle nanotecnologie ed in particolar modo di una rete di lavorazione denominata "aggregatore di materia" che viene utilizzato dai cittadini per fabbricare, a costo irrisorio, qualsiasi tipo di oggetto e che ha una diffusione pari alla nostra acqua corrente o all’elettricità. Pazzesco!.]

  • La musica del sangue di Greg Bear

  • Fairyland di Paul J.McAauley

  • Permutation City di Greg Egan

  • F.A.U.S.T. di Serge Lehman

  • Queen City Jazz - Crescent City Rhapsody di Kathleen Ann Goonan

  • Engine Summer di John Crowley

Le nostre proposte

Links


Foresight

Fondazione americana che promuove lo sviluppo delle nanotecnologie e che dispone di numerose informazioni consultabili sia da appassionati, sia da scienziati. http://www.foresight.org/

Nanotechnology

sito di Ralph C.Merkle http://nano.xerox.com/nano

Nanotechnology in Science Fiction

bibliografia di Antony S. Napier, http://wwwerinet.com/prass/nanowars/ninsf/n_in_sf.html

The Museum of Nanotechnology

di Charles Platt, romanziere, che descrive numerosi scenari riguardanti le nanotecnologie. http://wwwwired.com/wired/scenarios/museum.html

Tecniche di rappresentazione dei sistemi molecolari

Sito pieno zeppo di belle immagini di molecole colorate! http://scsg9.unige.ch/fkn/eng/toc.htm


Le informazioni contenute in questo dossier si basano sulle opere e sulle pubblicazioni di MM. K.Erick Drexler e Ralph C.Merkle. Ringraziamo la Fondazione Foresight, The Molecular Manufactoring Institute e R.E.Smalley dell’Università di Dallas.


Traduzione dal francese di Francesca LOVERA


Hard SF: Nanotecnologia


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