Dentro una stanza angusta sul retro del Rushford Hypersonic, una start-up con sede nel sud-est del Minnesota, siede una macchina a forma di cubo che lancia una palla veloce atomica media. Premendo un pulsante, il reattore scaglia gli atomi verso un materiale di substrato a una velocità otto volte superiore alla velocità del suono.

Il risultato è un rivestimento che rafforza notevolmente gli strumenti industriali come coltelli e punte da trapano. La tecnologia di Rushford, concesso in licenza dall'Università del Minnesota, è solo un esempio di come le aziende locali, da colossi aziendali come Medtronic Inc. e Seagate Technology a start-up come Rushford, Vixar Inc., e BioCee Inc., stanno abbracciando la nanotecnologia.

"È la prossima generazione, ", ha affermato l'amministratore delegato di Rushford, Daniel Fox, che fattura la sua start-up come la prima azienda di nanotecnologie nelle zone rurali del Minnesota. "È quello che sta arrivando. La nanotecnologia non ha bisogno di essere fatta solo da grandi aziende come IBM e Ford. Se non lo facciamo, saremo lasciati indietro perché il resto del mondo lo sta davvero spingendo".

Ampiamente definito, la nanotecnologia è la scienza che consente di ottenere proprietà speciali dalla materia inferiore a 100 nanometri. A quella piccola dimensione -- un nanometro equivale a 1/10, 000 la larghezza di un capello umano:alcune materie mostrano caratteristiche uniche, come una maggiore dimensione della superficie, conducibilità elettrica e resistenza a liquidi come l'acqua. Il risultato sono batterie che racchiudono più energia, lampadine che consumano meno energia, e, più in fondo alla strada, dispositivi medici in grado di somministrare farmaci e cellule staminali ai tessuti malati in qualsiasi parte del corpo. Nel caso di Rushford, le nanoparticelle del rivestimento si legano più strettamente insieme, durezza crescente, resistere alla frattura e tollerare meglio il calore.

Ma se la dimensione è la più grande risorsa della nanotecnologia, è anche la più grande preoccupazione della scienza. La materia può essere utile in una dimensione così piccola. Ma potrebbe anche essere dannoso? Alcuni studi suggeriscono che i nanotubi di carbonio potrebbero danneggiare i polmoni allo stesso modo delle fibre di amianto. Anche il carbonio e l'argento di dimensioni nanometriche possono raggiungere rapidamente il cervello se inalati. Gli scienziati devono ancora determinare come gli esseri umani e l'ambiente reagiscono ai nanomateriali nel tempo ea diversi livelli di esposizione.

Nonostante decenni di ricerche, regolatori federali, tra cui l'Agenzia per la protezione dell'ambiente e la Food and Drug Administration, stanno ancora lottando per definire e identificare le nanotecnologie, figuriamoci determinare se causano il cancro o una mutazione genetica. Senza una chiara guida scientifica e giuridica, alcune aziende esitano ad abbracciare la nanotecnologia, consapevoli dei miliardi di dollari in premi della giuria e dei costi di bonifica associati all'amianto e ai pesticidi. Compagnie assicurative come Travellers Cos. Inc. a St. Paul, Min., si chiedono anche se dovrebbero sottoscrivere società che utilizzano le nanotecnologie.

"La mancanza di normative chiare impedisce davvero alle aziende di trovare mercati, " ha detto Mark Bunger, un direttore di ricerca per Lux Research a San Francisco. "Inoltre, non stanno cercando miglioramenti del prodotto che potrebbero ottenere dalla nanotecnologia. Se i consumatori non ne sono sicuri e i regolatori non ne sono sicuri, quindi i venditori di nanomateriali non riescono a trovare acquirenti".

Le aziende sono particolarmente sensibili al modo in cui il pubblico reagisce a una nuova tecnologia. Generalmente, il pubblico non sa molto di nanoscienza, il che significa qualsiasi paura per la salute o la sicurezza, anche infondato, potrebbe condannare la tecnologia, non importa quanto promettente, dicono gli esperti. Per esempio, timori mondiali di colture geneticamente modificate, introdotto negli anni '90, costano agli agricoltori statunitensi 100 milioni di dollari in perdite di esportazione all'anno, secondo l'Environmental Defense Fund di Washington, nonostante la mancanza di prove, gli alimenti biotecnologici non sono sicuri.

"Ne siamo consapevoli, " disse Darrel Untereker, Vicepresidente per la ricerca e la tecnologia di Medtronic. "Saremmo sciocchi se non ci rendessimo conto che la percezione diventa realtà. Le preoccupazioni infondate saranno sempre fastidiose per alcune industrie. Ma dobbiamo usare la testa e ascoltare la scienza. Dovremmo preoccuparci delle cose che sono reali".

Medtronic ha utilizzato per anni rivestimenti nanotecnologici su milioni di dispositivi impiantabili senza alcun problema, Egli ha detto.

Il fatto che la nanotecnologia si sia evoluta dalla fantascienza a una tecnologia su vasta scala utilizzata o esplorata da così tante industrie diverse dovrebbe dare ai regolatori un senso di urgenza, dicono gli analisti. La nanotecnologia toccherà un valore stimato di $ 3 trilioni di prodotti entro il 2015 rispetto ai $ 240 miliardi dell'anno scorso, secondo Lux Research.

Ma da dove cominciare? Nessuno, nemmeno il governo federale, sa quanti prodotti nanotecnologici esistono. Il progetto sulle nanotecnologie emergenti a Washington mantiene un database online di oltre 1, 000 prodotti di consumo con nanotecnologie, comprese le racchette da tennis, ketchup, calzini e chiavette. Il numero è probabilmente più alto poiché il progetto ha risorse limitate per tenere traccia di tali informazioni, disse Andrew Maynard, il principale consigliere scientifico del progetto.

Nel mese di settembre, l'EPA ha tenuto un seminario a Raleigh, NC, sulla regolazione del biossido di titanio, un nano materiale comune spesso utilizzato nei prodotti per la protezione solare. L'agenzia ha chiesto a un gruppo di 50 scienziati, ricercatori e accademici negli Stati Uniti e in Canada per aiutare l'EPA a identificare le priorità di ricerca. Dopo due giorni di intense discussioni, il gruppo non riusciva nemmeno a concordare definizioni standard, terminologia e protocolli di prova, frustrando alcuni scienziati desiderosi di concentrarsi sulla tossicità.

Nonostante anni di tali consultazioni, l'EPA deve ancora agire, dicono i critici.

"Non è che l'EPA stia andando piano, semplicemente non stanno facendo nulla, "disse Bunger, che ha partecipato al workshop.

I funzionari dell'EPA difendono il loro approccio, sostenendo che vogliono ottenere la scienza giusta prima di regolamentare la tecnologia. I regolatori federali sono stati ampiamente accusati di non aver anticipato il pericolo dell'amianto.

Ma Fred Miller, un esperto di tossicologia e un altro partecipante al workshop, ha detto che è tempo per l'EPA di andare avanti con le nanotecnologie.

"Ci sono abbastanza (informazioni) per loro per smettere di analizzare, " ha detto Miller, un consulente ed ex funzionario del servizio sanitario pubblico assegnato all'EPA. "Cosa dovrebbe studiare l'agenzia? Non hanno ancora una solida conoscenza."

Allo stesso tempo, l'EPA è ostacolato da problemi di finanziamento e lotte burocratiche, ha detto Miller. L'EPA ha anche bisogno di una nuova legge per sostituire l'obsoleto Toxic Substances Control Act, Egli ha detto. La legge, passato nel 1976, non è abbastanza forte da consentire all'EPA di regolamentare una tecnologia in così rapida evoluzione, dicono i sostenitori dell'ambiente.

Ad esempio, l'EPA non può divulgare i dati ai governi statali e locali se l'azienda ritiene che siano informazioni aziendali riservate. Tale designazione non ha scadenza. L'EPA inoltre non può richiedere alle aziende di testare il loro materiale nano a meno che "presenti o presenterà un rischio irragionevole".

La foschia normativa ha provocato risposte contrastanti da parte delle aziende americane. Nel Minnesota, una coalizione di grandi imprese, leader accademici e politici stanno lavorando per convertire una fabbrica Seagate da 100 milioni di dollari a Edina in un centro di eccellenza in nanotecnologia del Minnesota. E molte aziende del Minnesota stanno sviluppando competenze nel settore.

Ma Procter &Gamble, uno dei maggiori produttori mondiali di prodotti di consumo, finora non si vede alcuna applicazione nanotecnologica "blockbuster" che valga il rischio.

Nel frattempo, Il produttore di sostanze chimiche DuPont ha collaborato con l'Environmental Defense Fund per sviluppare un quadro volontario per aiutare le aziende a identificare potenziali condizioni di salute, sicurezza e rischi ambientali delle nanotecnologie.

In ogni caso, companies don't face an imminent risk of lawsuits because it's hard to connect a health condition to a nanoproduct made by a specific company, said Albert Lin, a law professor at the University of California, Davis.

"We don't know exactly what the risks are, " Lin said. "If there is a risk, can we trace it back to the parties that are liable? We are at the beginning stages."

Ancora, Egli ha detto, "companies are beginning to think about it. They are worried about their reputation and legal liability. One bad incident could set back the field."

Insurance companies, who could be on the financial hook for such risks, are taking notice.

Travelers' risk management committee "deals a lot with product liability, and one of the things that is high on the list right now is nanotechnology, " CEO Jay Fishman told an investment conference last year. "The question becomes as that industry emerges, is that a risk class that we are comfortable writing?"

So is nanotech safe? Several experts fear airborne nanoparticles could pose a threat to people who inhale them.

But Miller, the toxicologist, says it's important to keep things in perspective. Just because products contain nanomaterials doesn't automatically pose a threat because people wouldn't necessarily inhale particles or large amounts.

"Most products that are used, it would be an exception to find a major health issue, " ha detto Miller.

What's missing is data on how exposure levels to certain nano materials will affect human and animal health over the short and long term, Egli ha detto. "The public needs to understand there are benefits" to nanotechnology, Miller said. "But there's no such thing as zero risk."
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