Applicazione di un nano-robot su una cellula tumorale

Nanotecnologie, il futuro oggi

Dalla medicina all'alta tecnologia, molti settori potrebbero presto subire sconvolgimenti epocali grazie alla nanotecnologie
Nanotecnologie, il futuro oggi FASTWEB S.p.A.

C'è moltissimo spazio in basso. Nel 1959 Richard Feynman, padre della bomba atomica e della fisica quantistica, introduce i concetti alla base delle nanotecnologie nel corso di una lezione universitaria che passerà alla storia con il titolo di “There's plenty of room at the bottom”. C'è moltissimo spazio in basso, per l'appunto. Il basso cui si riferisce il fisico statunitense è quello delle dimensioni submolecolari, dove il vuoto esistente tra i vari atomi di materia garantisce sufficienti “margini di manovra” per realizzare qualunque cosa. Sessanta e più anni fa, Richard Feynman ancora non riesce a decifrare benissimo cosa potesse significare quel “qualunque cosa”; oggi, invece, sappiamo che le nanotecnologie possono trovare applicazione nei settori più disparati: dalla medicina alla manipolazione e trascrizione del DNA, dall'abbigliamento alla creazione di nuove batterie più capienti e capaci di durare più a lungo.

 

Un microchip realizzato con avanzate tecniche di nanotecnologia

 

E di spazi ancora da esplorare, lì in basso, ce ne sono tantissimi. Le nanotecnologie, infatti, nascono come “scienza a sé” solamente nel 1986, quando Kim Eric Drexler dà alle stampe il libro “Engines of creation: the coming era of nanotechnologies” (“I motori della creazione: l'avvento dell'era delle nanotecnologie” in italiano) e, nonostante i grandi sviluppi degli ultimi 30 anni, è ancora difficile stabilire quali possano essere i limiti.

Dove sono le nanotecnologie?

Per loro stessa natura, le nanotecnologie sfuggono all'occhio umano. Appare quindi “naturale” chiedersi quale sia la nostra esperienza quotidiana con gli ultimi ritrovati della nanotecnologia, se mai ne abbiamo una. Quale sia il posto di queste invenzioni microscopiche nella nostra vita di tutti i giorni. E quali i possibili sviluppi futuri di questo settore. Nonostante quello che si possa pensare, oggi è difficile dire quale settore non sia stato interessato dalla “rivoluzione nanotecnologica”: dal settore medicale a quello alimentare, le strutture infinitamente piccole manipolate dall'uomo trovano spazio in tutti gli ambiti di mercato. E la verità, come accennato, è che le nanotecnologie non hanno nemmeno scalfito la superficie del loro potenziale: molte delle invenzioni rivoluzionarie sono tutt'ora in fase di studio e sperimentazione nei laboratori di mezzo mondo. Solo le forme più semplici di nanotecnologie, infatti, hanno raggiunto il mercato di largo consumo.

Nanotecnologie e medicina

In ambito medico le nanotecnologie hanno un grande potenziale applicativo e potrebbero, un giorno, rendere superflue e dannose molte operazioni chirurgiche ritenute oggi necessarie e salvavita. Un esempio è dato dai cerotti smart messi a punto da un gruppo di ricercatori coreani: grazie a una fitta rete di sensori microscopici, questi cerotti sono in grado di valutare autonomamente il momento migliore per rilasciare il farmaco.

 

Un chip cutaneo

 

Il potenziale, però, è ben altro: le nanotecnologie potrebbero essere utilizzate, ad esempio, nei pazienti diabetici per tenere sotto controllo e regolare “dall'interno” il livello di zucchero nel sangue. Nei malati di cancro, invece, dei mini-robot potrebbero essere iniettati nel paziente e “inviati sul fronte” per combattere le cellule tumorali: in questo modo si potrebbero evitare operazioni invasive per l'asportazione della massa tumorale con costi inferiori per la sanità pubblica e minori implicazioni fisiche e psicologiche dei pazienti.

Nanotecnologie e hi-tech

Un altro settore largamente influenzato dalle nanotecnologie è quello dell'alta tecnologia. Basti pensare, ad esempio, ai monitor e televisori OLED, dove le nanoparticelle organiche giocano un ruolo fondamentale nella riflessione e produzione di impulsi luminosi. Le nanotecnologie, però, sono altrettanto importanti anche nel futuro della connettività al web: la cosiddetta polvere interconnessa rappresenta, secondo molti analisti ed esperti del settore, il futuro delle connessioni wireless, dando la possibilità a chiunque di connettersi alla Rete dovunque si trovi.

 

Televisori OLED

 

Il campo dell'informatica e delle batterie spmp i due settori dove gli studi delle particelle subolecolari potrebbero avere le maggiori potenzialità di sviluppo. Le nanotecnologie rivestono un ruolo predominante nello sviluppo di nuovi approcci tecnologici come quello dei computer ottici, dei computer a nanotubi di carbonio e dei computer quantistici. L'utilizzo di materiali innovativi e miniaturizzati – come gli anodi di litio – potrebbe portare ben presto alla produzione di batterie capaci di accumulare maggiore carica elettrica e di durare più a lungo.

Nanotecnologie e abbigliamento

L'utilizzo di nanotubi di cotone o di altro materiale tessile potrebbe presto portare alla creazione di capi di abbigliamento totalmente idrorepellenti e resistenti a qualunque agente atmosferico. Lo sviluppo della piezoelettronica, invece, potrebbe permettere la creazione di batterie capaci di ricaricarsi sfruttando fonti di energia molto alternative: uno smartphone, ad esempio, potrebbe ricaricarsi sfruttando l'energia cinetica “passiva” che viene a crearsi quando si fa jogging.

 

Struttura atomica in nanotubi

 

Nanotecnologie e cibo

Tutto ciò che riguarda il mondo del cibo potrebbe ben presto essere sconvolto e rivoluzionato dall'avvento delle nanotecnologie. L'utilizzo di materiali di nuova concezione, ad esempio, potrebbe portare a grosse novità sul fronte delle modalità di conservazione degli alimenti: gli incarti utilizzati per la conservazione dei cibi freschi potrebbero essere realizzati in modo da estendere naturalmente il periodo entro cui consumare la pietanza. Andando ad agire a livello del DNA, invece, le nanotecnologie potrebbero modificare colore, sapore e valori nutrizionali di alcuni cibi.

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