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NANOTECNOLOGIE/ Una sfida vincente? La parola ai nipoti

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Le nanotecnologie cambieranno il nostro mondo?  Le nanotecnologie cambieranno il nostro mondo?

Innanzitutto possiamo osservare in quali ambiti hanno già dimostrato di essere una soluzione vincente: al primo posto vanno indubbiamente la microelettronica e l’optoelettronica, mondi in cui i componenti fondamentali dei dispositivi hanno raggiunto da tempo le dimensioni nanometriche. 
Da diversi anni le nanoparticelle vengono utilizzate nei prodotti cosmetici, come le creme idratanti. A livelli meno avanzati, invece, è l’industria farmaceutica. Catalizzatori industriali nanotecnologici sono recentemente entrati sul mercato con gli elettrodi delle batterie al litio, la cui superficie viene aumentata grazie a un ricoprimento di nanofili. Ultimamente ci sono applicazioni anche nella produzione di imballaggi alimentari: per prevenire l’insorgere di ossidazioni si inseriscono strati di nanoparticelle, detti film, di argilla nell’involucro che avvolge il prodotto. Sono stati realizzati anche imballaggi impermeabili ai gas, mentre le nanoparticelle di argento sono ormai ampiamente utilizzate per le loro proprietà antimicrobiche. 
Per il futuro speriamo che arrivino presto gli incapsulanti per i pesticidi e i medicinali: si tratta di gusci nanometrici forniti di recettori esterni che permettono di riconoscere le caratteristiche dell’ambiente in cui si trovano e di aprirsi solo quando abbiano raggiunto il luogo per cui sono stati programmati: le foglie delle piante piuttosto che le cellule tumorali. 

La realizzazione di oggetti nanostrutturati prevede due principali approcci: “bottom-up”(costruzione di nanostrutture a partire da mattoni più piccoli, atomi o molecole) e “top-down” (lavorazione di materiali in cui vengono “scavate” strutture nanometriche): quale ritiene possa rispondere meglio alla sfida? 

Queste due tecniche presentano grosse differenze, che si ripercuotono sul loro utilizzo. La micro e la nanoelettronica vengono realizzate con tecniche di tipo top-down: questi processi sono molto costosi ma se il valore aggiunto del prodotto finale è alto, non sono sprecati. Per esempio, nel caso dei componenti microelettronici che andranno a far funzionare un i-Pod il valore aggiunto del prodotto è assicurato.
Facciamo un altro esempio chiarificatore: si decide di sviluppare un nuovo sacchetto trasparente per il pane che gli permetta di rilasciare l’umidità durante la giornata, senza essere ermetico, cosa che renderebbe il pane molle, e senza nemmeno lasciar passare troppa aria, altrimenti il pane si seccherebbe. 
Invece di utilizzare carta o plastica, si decide di realizzare un materiale nanostrutturato con pori che lascino passare le molecole di vapore acqueo senza permettere che entrino agenti biologici contaminanti, così il pane può durare due giorni anche a Bangkok! In questo caso sarebbe inopportuno utilizzare tecniche top-down: essendo basso il costo del prodotto, è preferibile una tecnica bottom-up, meno controllabile ma molto meno costosa. La scelta, dunque, dipende dalla natura del prodotto: le tecniche top-down permettono una maggior precisione ma hanno un costo elevato; viceversa le tecniche bottom-up hanno minor controllo del dettaglio ma costi più contenuti.


(a cura di Anna Giorgioni)



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