La nanotecnologia

La nanotecnologia è un ramo della scienza applicata e della tecnologia che si occupa del controllo della materia su scala dimensionale inferiore al micrometro.

Il termine indica genericamente la manipolazione della materia a livello atomico e molecolare, dove il nanometro è la comune unità di lunghezza ed è a volte usato per descrivere in generale altre tecnologie microscopiche.

Storia della nanotecnologia

Il primo riferimento alla nanotecnologia fu fatto (non utilizzando ancora questo nome) nel discorso tenuto da Richard Feynman nel 1959.
Feynman suggerì un modo per sviluppare l'abilità di manipolare atomi e molecole direttamente, sviluppando una serie di macchine utensili in scala uno a dieci analoghe a quelle che si trovano in ogni negozio di meccanica.
Questi piccoli strumenti, quindi, sarebbero stati utilizzati per
sviluppare e controllare la generazione successiva di utensili in scala uno a cento, e così via. Mano a mano che le dimensione diventava minore, sarebbe stato necessario ridisegnare alcuni utensili a causa del fatto che il rapporto tra le varie forze sarebbe cambiato. La gravità sarebbe diventata meno importante, la tensione superficiale sarebbe diventata più importante. Feynman menzionò tutti questi problemi di scala durante il suo discorso; la fattibilità della sua proposta non è mai stata efficacemente confutata.

Kim Dexler in un suo libro ipotizzò che le cellule costruiscono copie di se stesse per riprodursi ed i robot molecolari progettati dall'uomo potrebbero fare la stessa cosa. Questo dovrebbe significare che, dopo le enormi spese di ricerca sulla progettazione e costruzione del primo robot molecolare capace di auto-replicazione, il successivo trilione di robot costerebbe l'equivalente di una massa equivalente di verdura. Questi stessi robot con capacità generiche, chiamati assemblatori, potrebbero quindi costruire oggetti più specializzati che sarebbero direttamente utili agli esseri
umani, potendo assemblare case, utensili da cucina, automobili, arredi, strumenti medici, navi speziali, etc. Come gli assemblatori stessi, questi stessi prodotti sarebbero estremamente a buon mercato, comparandoli a quelli fabbricati oggi. In particolar modo, i materiali necessari per questi processi di produzione sarebbero quelli grezzi: atomi, energia, il progetto software, e il tempo.

Ralph Merkle ha comparato la chimica contemporanea al tentativo di costruire interessanti costruzioni con i mattoncini Lego mentre si indossano guanti da boxe: infatti, dato che fino a poco tempo fa non avevamo strumenti che ci permettessero di posizionare un particolare atomo in un determinato luogo (così che si leghi in modo prevedibile con un altro particolare atomo), dovevamo lavorare con numeri di atomi statisticamente grandi. Come risultato, quando producevamo una particolare reazione chimica, frequentemente ottenevamo parecchie specie di prodotti atomici diversi. La reazione era perciò spesso seguita da un processo di filtraggio fisico per estrarre le specie a cui eravamo realmente interessati, separandole dalle altre specie scartate a priori. La nanotecnologia può, quindi, offrire processi produttivi molto più puliti e selettivi rispetto a quelli che erano disponibili ieri con questa tecnologia grezza. La tecnica che ha reso possibile un tale sviluppo concettuale e pratico è la scansione ad effetto di sonda, originariamente sviluppata come forma di microscopia avanzata, sotto il nome di microscopio ad effetto tunnel, e successivamente affinata fino a produrre una gran varietà di strumenti che oggigiorno sono in grado di sondare la materia con risoluzioni superiori al miliardesimo di metro e con la possibilità di interagire con un singolo atomo, spostarlo a piacere su di una superficie, fissarlo ad essa, ecc.

Anche se sono stati compiuti progressi nella produzione di computer e circuiti sempre più piccoli e nella manipolazione di singoli atomi, la costruzione di nanomacchine è per ora allo stadio embrionale. Molti dubitano che un nanorobot ad autoreplicazione controllata sia possibile, e citano la possibilità di mutazioni che rimuovano ogni controllo e che favoriscano lo sviluppo di mutazioni patogeniche. I sostenitori ribattono che i batteri, esempi già funzionanti di nanomacchine, sono progettati appunto per mutare velocemente, e che la mutazione può comunque essere controllata con tecniche di correzione degli errori già utilizzate nei computer moderni. Le ricerche in questo campo hanno portato allo sviluppo di software di simulazione come NanoCAD.

La Nanotecnologia costituisce un ambito d'investigazione altamente multidisciplinare, coinvolgendo molteplici indirizzi di ricerca che vanno dalla biologia molecolare alla chimica, scienza dei materiali e ovviamente fisica, sia applicata che di base, fino all'ingegneria meccanica ed elettronica nanometrica, che come un loro riarrangiamento, usando un termine moderno. Due sono gli approcci principali perseguiti attualmente in questo ambito: uno è detto approccio "bottom-up" poiché i materiali e i dispositivi sono realizzati partendo da componenti molecolari che si auto-assemblano tramite legami chimici, sfruttando principi di riconoscimento molecolare (chimica supramolecolare); l'altro è detto approccio "top-down", dal momento che i dispositivi sono fabbricati da materiali macroscopici attraverso un attento controllo dei processi di miniaturizzazione con precisione a livello atomico.

Nanomacchine realizzate

Il motore molecolare a luce più veloce esistente "Sunny", capace di 60.000 giri al minuto, è stato progettato all'Università di Bologna. Il motore è composto da una molecola filiforme di circa 6 nanometri che funziona da asse di scorrimento per la molecola circolare del diametro di 1,3 nanometri.

Possibili impatti

Immagine di un ipotetico nanorobot

Qualunque siano gli effetti precisi, è probabile che la nanotecnologia cambi radicalmente le strutture economiche esistenti, perché tenderà a ridurre la scarsità di manufatti e renderà possibile la produzione diretta di molte cose attualmente difficili da produrre (come il cibo e le medicine).

Le nanotecnologie presentano inoltre dei grossi rischi. Non solo permetterebbero di costruire armi convenzionali più distruttive ad un costo ridotto, ma anche armi di distruzione di massa che si auto-replicano, come fanno i virus e le cellule cancerose quando attaccano il corpo umano. Il consenso generale è che l'auto-replicazione dovrebbe essere permessa solo sotto condizioni strettamente controllate, o vietata del tutto.

È anche nata la paura che robot nanomeccanici (nanobot), se lasciati liberi di autoreplicarsi, possano consumare l'intero pianeta nella loro ricerca di materie prime, o semplicemente possano competere (e vincere) con le forme di vita naturali per l'energia disponibile, come è successo storicamente quando le alghe blu-verdi sono apparse e hanno cancellato le forme di vita precedenti.

Visti questi pericoli, il Foresight Institute(fondato da Drexler per preparare l'arrivo delle future tecnologie) ha realizzato una serie di principi per lo sviluppo etico della nanotecnologia. Essi includono la proibizione di pseudo-organismi autoreplicanti perlomeno sulla superficie della Terra, e forse anche in altri ambienti.

new ecomony
Con il termine new economy si indicano le attività, le imprese e gli investimenti basati sulle nuove tecnologie informatiche e telematiche gestibili su Internet.

Il termine è stato coniato nel 1998 dal saggista statunitense Kevin Kelly col best-seller New Rules for a New Economy. Nel libro sono elencate dieci buone regole per affrontare i nuovi mercati:

1. Cogliere la corrente;
2. Massimizzare i profitti;
3. Cercare l'abbondanza, non la scarsità;
4. Scegliere la libertà;
5. Privilegiare il web;
6. Puntare sul massimo;
7. Dai luoghi agli spazi;
8. Niente armonia, tutto flusso;
9. Vince chi ha i consumatori migliori;
10. L'opportunità prima dell'efficienza.

I punti cardine su cui si basa la new economy non sono tanto i beni materiali quanto immateriali:

• idee innovatrici
• l'informazione come bene di scambio
• il software.

La new economy si differenzia dall'economia industriale perché offre la possibilità di operare in un mercato globale, abbattendo i costi di gestione e consentendo alle imprese di non essere vincolate a uno spazio definito quale può essere la sede fisica, in quanto lo spazio di una società è nella rete ed è virtuale. La rete è accessibile a tutti in tempo reale e nello stesso modo, tutti sono collegati con tutti .

Silicon Valley

Silicon Valley, in italiano "valle del silicio", è il nome corrente, coniato nel 1971 dal giornalista Don C. Hoefler, per indicare la parte meridionale della san Francisco Bay Area. Fu chiamata "Silicon" per la fortissima concentrazione di industrie legate ai semiconduttori e ai computer, basati sul silicio, e "Valley" dal nome della santa Clara Valley.La prima azienda di elettronica civile nata della Silicon Valley è la Hewlett-Packard, fondata nel 1939, da due laureati dell'Università di Stanford; tuttavia, il boom si ebbe negli anni '50, grazie ad un incubatore tecnologico creato dall'Università di Stanford, lo Stanford Research Valley.

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