Negli ultimi due decenni, è stato detto che i nanotubi di carbonio mantengono la promessa di trasformare una serie di campi, dall'energia alternativa alla somministrazione di farmaci. Ma realizzarlo si è rivelato difficile, secondo Hicham Fenniri, un leader internazionale in nanotecnologie e nuovo professore al College of Engineering del Northeastern.
"I nanotubi di carbonio sono materiali affascinanti, " disse Fenniri, che ricopre anche il ruolo di direttore del Centro di ricerca di ingegneria biomedica a Doha, Qatar. "Hanno incredibili proprietà chimiche e fisiche, ma sono impegnativi da un punto di vista sintetico." Controllando la loro dimensione, purezza, e proprietà elettriche, Lui ha spiegato, sono solo alcune delle sfide che si frappongono alla realizzazione delle applicazioni ad alto valore aggiunto del materiale.
All'inizio degli anni '90, Fenniri ha deciso di prendere in mano la situazione. "Stavo pensando, come possiamo sviluppare un materiale da zero in modo da poter controllare tutte queste proprietà, " disse. Da allora, il suo lavoro ha portato allo sviluppo del primo nanotubo organico autoassemblante al mondo, un traguardo distintivo che lo ha affermato come uno dei principali innovatori del settore.
A differenza dei nanotubi di carbonio, I tubi veramente organici di Fenniri sono costituiti non solo da carbonio ma anche da altri elementi che compongono tutti gli esseri viventi:ossigeno, idrogeno, azoto, e molti altri. I tubi sono biocompatibili, rendendoli un materiale primario da utilizzare come rivestimento per un impianto medico o come veicolo per la somministrazione di farmaci. Fenniri li sta anche usando come componenti in nuovi dispositivi elettronici e fotonici.
Storicamente, un nanofilo organico supramolecolare conduttivo è stato un bersaglio sfuggente. Ma negli ultimi anni, Fenniri e i suoi colleghi hanno lavorato duramente per tentare di utilizzare i loro nanotubi come vettori di elettroni, proprio come fanno i fili metallici conduttivi;. I loro rapporti preliminari hanno confermato la fattibilità della loro strategia innovativa. Il potenziale raggiungimento, Egli ha detto, potrebbe trasformare il settore delle energie alternative. Sta anche esplorando potenziali applicazioni mediche per i suoi materiali, compreso se sarebbero efficaci agenti antibatterici.
"Con la chimica organica, puoi costruire essenzialmente qualsiasi molecola mediante una combinazione di reazioni e processi, " spiegò Fenniri. "Davvero, puoi paragonarlo a una partita a scacchi:puoi guardare le molecole bersaglio e progettare una strategia per arrivarci."
Questo è esattamente l'approccio adottato dal suo team nello sviluppo di nuove applicazioni per i loro nanotubi autoassemblanti, che comprendono componenti chimici più piccoli che sono stati adattati per soddisfare le loro particolari esigenze. Fenniri ha paragonato l'approccio sintetico a un set di mattoncini Lego:invece di colori diversi hai sostanze chimiche diverse. Con questo arsenale di elementi costitutivi e la naturale tendenza delle molecole a obbedire a determinate leggi organizzative, sta vincendo una serie di partite di scacchi molecolari.
