05/09/2008

LO SPAZIO NON MANCA IN FONDO AGLI ATOMI


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Un nano-oggetto sta ad un fagiolo come un fagiolo all'Everest. Difficile credere che possano esistere a scale così infinitesime minuscole tecnologie che 'aggrovigliano' elettroni, computano dati, trasportano molecole. Eppure è così: la ricerca sulle nanoscienze si sta diffondendo a macchia d'olio, ed importanti risultati sono ottenuti nel nostro Paese. Ce ne parla Fabio Beltram, ordinario della Scuola Normale Superiore di Pisa.


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Nel 1959 Feynman pronunciò un discorso visionario in cui ipotizzava la possibilità teorica e tecnica di manipolare sistemi fisici di scale infinitesime. Le sue idee sono state per molti versi superate, ma è un fatto che da più di vent'anni quelle che hanno assunto il nome di 'nanotecnologie' sono una realtà che unisce la frontiera della ricerca con l'innovazione tecnologica. Fabio Beltram, ordinario di fisica della materia presso la Scuola Normale di Studi Superiori di Pisa, di cui è vicedirettore, e direttore del NEST, propone una chiacchierata sulle nanotecnologie. Grazie all'invenzione nei primi anni '80 del microscopio ad effetto tunnel è stato possibile non solo vedere gli atomi ma anche manipolarli in maniera da costruire funzioni d'onda elettroniche della forma desiderata. Infatti, il comportamento bizzarro degli elettroni è descrivibile soltanto visualizzandoli come onde e non come particelle, e alcune delle loro proprietà possono essere impiegate, per esempio, per costruire porte logiche per il computer quantistico, un computer futuribile che usa una logica non binaria (0-1), o per crittografare messaggi in maniera intrinsecamente sicura. Altre affascinanti applicazioni delle nanotecnologie sono legate alla diagnosi medica. È stato per esempio possibile isolare proteine fluorescenti e impiantarle per via genetica su varie tipologie di proteine nelle cellule animali, in maniera tale che irradiandole con luce è possibile 'vedere' le strutture cellulari e la sua composizione chimico-fisica. Le applicazioni di queste tecnologie, che per essere studiate richiedono fianziamenti relativamente modesti, sono immediati e importanti. Per esempio, laser per la detezione di polveri esplosive ai check-in degli aereoporti americani sono stati progettati dall'Università di Pisa.

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