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CNR: Alamanacco della Scienza

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N. 3 - 6 mar 2019
ISSN 2037-4801

Focus - Tavola periodica  

Tecnologia

Una macchina da Nobel

Nel 2016 il Nobel per la chimica è stato assegnato a Jean-Pierre Sauvage, Sir J. Fraser Stoddart e Ben L. Feringa per la loro progettazione e produzione di macchine molecolari, sofisticati congegni con dimensioni del miliardesimo di metro che secondo molti saranno presto al centro di una nuova rivoluzione industriale. "Hanno concepito e sviluppato”, si legge nelle motivazioni del premio, “molecole con movimenti controllabili, che possono svolgere un compito quando si aggiunge l'energia". Negli scorsi mesi il Consiglio nazionale delle ricerche, in collaborazione con l'Università di Bologna, ha organizzato tre giornate dedicate a questa scoperta, i 'Molecular Machines Days', con ospiti d'eccezione i tre premi Nobel.

Le macchine molecolari sono diffusissime in natura (solo nel corpo umano si stima ce ne siano diecimila diverse tipologie) e il loro lavoro è fondamentale per garantire l'esistenza di tutti gli esseri viventi. Ogni nostra azione è infatti la conseguenza di miriadi di movimenti a livello molecolare. Costruire artificialmente questi congegni è però un'impresa tutt'altro che semplice. Il primo a ipotizzare la possibilità di creare macchine piccolissime fu il grande fisico Richard Feynman quasi sessant'anni fa, ma i risultati concreti sono arrivati solo a partire dagli anni '80, prima con gli studi di Sauvage e Stoddart e poi con i lavori di Feringa.

Quest'ultimo, nel luglio scorso, è stato ospite a Firenze della Conferenza internazionale sulla chimica organometallica (Icomc-2018), organizzata dall'Istituto di chimica dei composti organometallici (Iccom) del Cnr. Ai microfoni della WebTv dell'Ente il chimico olandese ha dichiarato: “Un organismo vivente è pieno di nano-macchine, la cui dimensione è pari a un miliardesimo di metro. L'insieme di queste piccolissime macchine rende possibile le nostre funzioni dinamiche. E anche nel mondo che ci circonda, la macchine sono ovunque. Pensate alle vostre automobili, ai vostri aerei, alle macchine nelle vostre industrie. Le molecole in genere non si muovono, eppure questo è esattamente ciò che abbiamo fatto: costruire molecole che, come piccole macchine, possono muoversi e svolgere funzioni dinamiche”.

Oggi, grazie alle nano-macchine artificiali, nei laboratori di tutto il mondo gli scienziati sono in grado di costruire pinze, navette, ascensori molecolari e persino microscopici motori rotanti, macchine piccolissime che si muovono grazie a stimoli chimici, elettrici o luminosi. Le applicazioni sono tantissime: creazione di biomolecole direttamente all'interno di un organismo o di farmaci in grado di attivarsi solo nel luogo giusto e al momento giusto, progettazione di una nuova generazione di potentissimi computer chimici e ancora creazione di muscoli artificiali, oppure conversione in maniera estremamente efficiente dell'energia solare.

A. C.