Scienza

Nanotecnologie, il futuro è adesso

Non sono più solo avveniristici esperimenti, ma diventano fondamentali in prodotti di uso comune, sviluppati con un occhio di riguardo alla sicurezza

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Fibre create con nanoparticelle permettono di produrre materiali super isolanti – Credits: Basf

Quando si sente parlare di nanotecnologie, spesso si è portati a immaginare futuristici dispositivi o marchingegni creati con alchimie effettuate in chissà quali laboratori fantascientifici oppure a pensare a ricerche meramente speculative, relegate all’ambito accademico e condotte son si sa bene a quale scopo.

In realtà le nanotecnologie e i nanomateriali sono entrati già da tempo nelle applicazioni di uso comune e negli oggetti che usiamo tutti i giorni. Molte innovazioni raggiunte nel settore dell’automotive, dell’elettronica, della medicina e nei materiali da costruzione non sarebbero state possibili senza l’impiego delle nanotecnologie. E il potenziale che offrono nell’immediato futuro è immenso: sviluppo di nuovi metodi per migliorare il rilascio dei farmaci, elementi fotovoltaici ad altissimo rendimento, materiali intelligenti per l’accumulo di energia, batterie al litio più efficienti e di lunga durata. Il segreto di questo straripante successo sta in un semplice concetto: raggiungere il massimo obiettivo con il minor impiego di materiale possibile.

Infatti le nanotecnologie e i nanomateriali hanno a che fare con tutto quello che ha dimensioni comprese tra i cento ed un nanometro (cioè un milionesimo di millimetro). Per dare un’idea, un nanometro è cinquantamila volte inferiore al diametro di un capello. Siamo quindi nell’ambito di strutture composte da singole molecole o atomi, nel mondo dell’invisibile all’occhio umano, dove si collocano Dna e transistor quantici.

“Il vantaggio di avere tutto più piccolo significa una minore distanza tra particelle interagenti” spiega il professor Stephan Förster, docente di chimica fisica all’Università di Bayreuth in Germania. “Nei dispositivi nanoelettronici gli elettroni sono più vicini tra loro e ciò si traduce in maggiore velocità di funzionamento e minor spreco di energia, nelle batterie la minor distanza tra ioni di litio e protoni significa maggiore capacità, così come per gli ioni e le molecole dei catalizzatori delle automobili” aggiunge lo studioso. Ma anche in biologia e medicina, dove si può interagire più facilmente con le cellule organiche, per esempio coi globuli rossi che sono grandi circa un millesimo di millimetro.

 

Sicurezza: la formula vincente è una strategia di massima trasparenza e dialogo con istituzioni e consumatori

E per quanto riguarda la sicurezza? Ogni nuovo progresso scientifico è sempre accompagnato da un atavico conflitto tra le enormi potenzialità offerte e i rischi per la salute e l’ambiente che può comportare. ”Nessuna innovazione è immune da un rischio di fondo” spiega Robert Land della Basf, multinazionale leader nella produzione di nanomateriali  “dipende dall’uso responsabile abbinato alla valutazione degli impatti che può avere: bisogna studiarli, renderli visibili al pubblico e adottare soluzioni per prevenire possibili pericoli; è un po’ come condurre un’automobile: c’è sempre la nefasta probabilità di investire qualcuno, se non si guida con prudenza e non si rispettano le regole”.

La preoccupazione maggiore riguarda gli effetti delle nanoparticelle che sono contenute nei cosmetici, nelle gomme degli pneumatici, nelle vernici e materiali da costruzione, i prodotti coi quali siamo tutti più o meno a stretto contatto. Se inalate, le piccole particelle possono causare infiammazioni alle vie respiratorie, necrosi e reazioni allergiche. “Abbiamo effettuato più di centocinquanta studi in dieci anni, cooperando a venticinque progetti di ricerca in questo settore e prodotto oltre cinquanta pubblicazioni scientifiche” continua Carolin Kranz “e non è stata evidenziata nessuna tossicità in questi materiali”.

Dipende anche dal grado di degradazione a cui sono sottoposti dagli agenti atmosferici e dalla corrosione di agenti chimici: a breve termine non si sono riscontrati effetti nocivi. È stato scoperto anche che le particelle rilasciate durante le lavorazioni (pensiamo a un carpentiere che taglia un pannello isolante) non vanno a interagire con gli strati “vivi” della pelle ma intaccano solo l’esterno dell’epidermide. “Stiamo studiando anche gli effetti a lungo termine” continua la dottoressa Kranz, “adottando una politica di trasparenza verso il pubblico e sensibilizzando le istituzioni per creare una legiferazione appropriata e un registro, consultabile da chiunque, che elenca tutti i nano-prodotti e le loro caratteristiche”.

Dal 2008 infatti la compagnia tedesca ha creato un forum di discussione su internet (Dialogforum nano) aperto a tutti, dove chiunque può chiedere informazioni e contribuire a formare una conoscenza condivisa sulle nanotecnologie, nell’ambito di un ampio dibattito sociale e politico.  Il risultato si è tradotto in sei workshop nel biennio 2010-2012, dove associazioni dei consumatori, politici, membri delle istituzioni, scienziati, congregazioni religiose e gente comune hanno potuto confrontarsi su come progredire sulla via dell’innovazione bilanciando i benefit e i rischi.

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