Potresti aspettarti Elon Musk, il magnate degli affari, ingegnere e imprenditore seriale sarebbe un fan di tutto ciò che è tecnologico. Dopotutto, le sue imprese radicali sono costruite spingendo la scienza al suo limite. È dietro una serie di progetti visionari che vanno dalle auto elettriche senza conducente di Tesla e dai razzi riutilizzabili ad atterraggio automatico di SpaceX ai piani per 1, Treni "hyperloop" da 000 km/h. Ma sembra che ci sia un limite di dimensione alla tecnofilia di Musk. Recentemente ha twittato che pensa che la nanotecnologia sia "BS".

La gente su Twitter si è un po' arrabbiata per questo rifiuto generalizzato di un campo di ricerca che collega l'ingegneria, chimica e fisica. Ma Musk ha tenuto duro, confermando la sua affermazione collegandosi a Uncylcopedia, un sito web satirico modificato dalla folla, di tutte le cose.

Quindi nanotecnologia è solo una parola d'ordine usata per ravvivare una ricerca altrimenti noiosa? O è una vera branca della scoperta scientifica che sta davvero facendo la differenza per il mondo?

Nano significa piccolo, veramente piccolo. Un nanometro è solo un miliardesimo di metro. A questa scala abbiamo a che fare con singole molecole e atomi (un atomo di carbonio ha un diametro di circa 0,3 nanometri). Quindi la nanotecnologia riguarda la disposizione della materia che ha un diametro compreso tra un nanometro e 100 nanometri in almeno una dimensione, per creare farmaci utilizzabili, elettronica e materiali.

L'idea di fare deliberatamente scienza e ingegneria su questa scala potrebbe essere iniziata nel 1959, con una conferenza dal titolo There's Plenty of Room at the Bottom dal grande fisico Richard Feynman. Ma, infatti, le persone nei tempi antichi usavano la nanotecnologia per creare meravigliose opere d'arte, senza rendersi conto della scala con cui stavano manipolando la materia.

Punti quantici

Oggi abbiamo sfruttato di proposito la nanotecnologia per fare cose incredibili. Prendi i punti quantici. Potrebbero sembrare il nome di una band indie belga ma, infatti, questi nanomateriali reali e incredibilmente versatili vengono utilizzati nell'imaging medico, tecnologie di visualizzazione e celle solari fotovoltaiche.

Un punto quantico è una particella di materiale semiconduttore di pochi nanometri di diametro. A causa delle loro minuscole dimensioni, hanno proprietà elettroniche che si collocano tra ciò che ci si aspetterebbe da una singola molecola e un materiale sfuso più grande. Uno dei risultati più utili di questo è che i punti diventano fluorescenti (bagliori) con un colore che dipende dalla dimensione della particella. Ciò significa che modificando la dimensione del punto è possibile regolare i colori che emanano. E questa proprietà li rende un candidato ideale per l'uso nella tua prossima TV a schermo piatto.

Nanobiotecnologie

La natura ha un balzo su di noi quando si tratta di nanotecnologie. Le molecole proteiche che replicano il tuo DNA, digerire il cibo e combattere le infezioni sono tutte macchine di dimensioni nanometriche perfettamente evolute per svolgere un lavoro specifico nei vostri corpi. Questo li rende luoghi ideali per cercare ispirazione quando si cerca di progettare qualcosa su scala nanometrica.

Un ottimo esempio di ciò in azione è una tecnica nota come sequenziamento del DNA a nanopori. Questa tecnologia coinvolge proteine ​​chiamate porine che vengono normalmente utilizzate dai batteri per consentire ai materiali di entrare e uscire dalle cellule. I porini sono posti in una membrana per creare canali o pori attraverso di essa, e viene quindi applicato un campo elettrico. Quando il DNA viene forzato attraverso i pori, la corrente elettrica cambia in risposta alla parte della molecola di DNA (la base) che si trova nel poro.

Misurando la corrente mentre la molecola passa attraverso il poro si può capire quali sono le basi che la compongono e sequenziare il DNA. Questo può essere fatto a una velocità vertiginosa, fino a 450 basi al secondo, utilizzando un minuscolo dispositivo desktop.

Grafene

Non puoi menzionare la nanotecnologia senza che salti fuori il grafene. È stato soprannominato un materiale meraviglioso per la sua forza, conducibilità ed elasticità. Costituito da array bidimensionali di atomi di carbonio disposti a nido d'ape, i fogli di grafene possono avere uno spessore di pochi atomi, ma con un'area totale più vicina alle dimensioni di un poster.

Se miscelato con resine e plastiche, il materiale risultante sarà incredibilmente resistente e leggero. I materiali compositi a base di grafene sono già utilizzati per una vasta gamma di applicazioni, tra cui attrezzature sportive e pannelli di carrozzeria. Nel frattempo, le proprietà elettriche del grafene significano che può anche migliorare le tecnologie delle batterie.

Non sembra qualcosa che un produttore di auto elettriche potrebbe voler esaminare?

Questo articolo è stato originariamente pubblicato su The Conversation. Leggi l'articolo originale.