mercoledì 23 ottobre 2013

Primo intervento in ScienzAttiva: cosa sono le nanoscienze?

E' stato pubblicato il primo intervento sulle nanoscienze all'interno della piattaforma web del progetto "ScienzAttiva". Si tratta di un testo e di un breve video in cui il prof. Fabrizio Pirri, del Politecnico di Torino, introduce l'argomento.


 CHE COSA SONO LE NANOSCIENZE?

Le nanoscienze sono lo studio della materia alla scala nanometrica (miliardesimo di metro); le nanotecnologie sono la creazione e l’uso di materiali, di dispositivi e di sistemi attraverso il controllo della materia su scale nanometriche. Da parecchi anni la ricerca nel settore delle microtecnologie procede a grandi passi ed i suoi effetti sono ormai evidenti e consolidati in molti settori. Molte di queste tecnologie, prime fra tutte quelle connesse con l'elettronica, si sono inserite in applicazioni e in attività tecnicamente lontane, anche quelle più resistenti a forme di innovazione.
La tendenza alla diminuzione di scala non si è comunque conclusa e in questi anni si assiste ad una nuova e forte espansione. La miniaturizzazione ha ormai raggiunto limiti impensati arrivando su scale dove si contano le singole molecole e i singoli atomi. Su queste scale nanoscopiche si scoprono le sorprendenti proprietà della fisica quantistica, per cui la materia presenta “caratteristiche insolite” non riscontrabili su scala macroscopica. Una percentuale consistente del mondo dei nanosistemi è rappresentata da dispositivi in cui si impiegano le tecnologie derivanti dalla microelettronica, spinte sino alla scala nanometrica, per ottenere funzionalità elettroniche, ottiche, fluidiche, meccaniche integrate, da applicarsi a campi diversissimi che vanno dalla microelettronica, alle telecomunicazioni, alla sensoristisica, al tessile, al settore ambientale e biologico. In tutte queste applicazioni il dispositivo può avere più ruoli:
(I) quello di estrarre informazione dal sistema a cui si applica per attività di indagine o di controllo
(II) quello di ridurre a scala micrometrica e/o sub-micrometrica funzionalità del macrocosmo con evidenti vantaggi oppure
(III) quello di ottenere nuove funzionalità non esistenti su scala macroscopica.

E' inoltre possibile realizzare materiali intelligenti (funzionalizzati) spesso sfruttando le capacità di auto-organizzazione della materia. E’ questa attualmente la via più promettente alle nanotecnologie. L’obiettivo base in questo caso consiste nel cercare di imitare la natura nella sua capacità di costruire auto-organizzandosi in un processo evolutivo, partendo da piccoli elementi costituenti per ottenere oggetti più grandi.
Ancor più delle microtecnologie, le nanotecnologie richiedono sinergie, spesso difficili da attuare, tra molte e differenti discipline scientifiche e tecnologiche. Molto del successo futuro si basa proprio sulla fertilizzazione incrociata di diversi rami della ricerca pura ed applicata, sul lavoro di squadra tra diversi specialisti volto a trovare nuovi materiali, nuovi processi, nuove applicazioni e alla realizzazione di prodotti innovativi.


Le nanotecnologie offrono dunque la possibilità di concorrere ad un salto radicale. A lungo termine diverranno pervasive coprendo campi che spaziano dalla meccanica all'elettronica, dal tessile alla farmaceutica, alla biologia, all’ambiente e all'energetica.

1 commento:

  1. Le nanoscienze sono lo studio della materia al miliardesimo di metro.Da parecchi anni la ricerca nel settore delle microtecnologie procede a grandi passi ed i suoi effetti sono ormai consolidati in molti settori.La tendenza alla diminuzione di scala non si è comunque conclusa e in questi anni si assiste ad una nuova e forte espansione,su queste scale nanoscopiche si scoprono le sorprendenti proprietà della fisica quantistica.

Le nanotecnologie offrono dunque la possibilità di concorrere ad un salto radicale. A lungo termine diverranno pervasive coprendo campi che spaziano dalla meccanica all'elettronica, dal tessile alla farmaceutica, alla biologia, all’ambiente e all'energetica.

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