INAIL - Istituto Nazionale per l'Assicurazione contro gli Infortuni sul Lavoro

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La nanotecnologia

La costruzione dei nanomateriali destinati all’uso industriale possono essere sintetizzati secondo due approcci differenti. Si differenzia il metodo detto “ascendente” (bottom - up) da quello detto “discendente” (top - down).
Il metodo ascendente è stato sviluppato nei laboratori di ricerca applicata alle nanoscienze, e consiste nel costruire i nano-oggetti e i nanomateriali atomo per atomo, molecola per molecola, aggregato per aggregato.


Il metodo “discendente”invece, è tipico della microelettronica. Consiste nel miniaturizzare i sistemi attuali ottimizzando le tecnologie industriali esistenti.
I dispositivi o le strutture sono così gradualmente sottodimensionate o frazionate fino ad ottenere le dimensioni nanometriche.


Un recente studio pubblicato dalla società americana di consulenza Lux Research, realizzato mediante una dettagliata indagine presso le industrie che nel mondo si occupano di nanotecnologie, stima che il mercato dei prodotti basati sulle nanotecnologie abbia raggiunto nel 2007 i 147 miliardi di dollari e che raggiungerà nel 2015 i 3100 miliardi di dollari e impiegherà da 2 a 10 milioni di lavoratori.

Cenni storici

Il fisico e premio Nobel Richard Feynman è forse la prima persona che ha ipotizzato le potenzialità di lavorare in scala nanometrica. In una lettera all’Istituto di Tecnologia della California nel 1959 intitolata “There’s plenty of room at the bottom “ egli affermava che essere capaci di manipolare atomi e molecole avrebbe aperto nuove strade per la tecnologia.

Nella lettera tra l’altro scriveva: “I principi della fisica, per quanto posso vedere, non sono contrari alla possibilità di manipolare la materia atomo per atomo. Non è un tentativo di violare nessuna legge: è qualcosa che potenzialmente può essere fatto; in pratica non è stato fatto perché noi pensiamo troppo in grande” (Feynman, 1959). Feynman parlò della potenziale capacità costruttiva su questa scala ma sostenne che di fatto non c’erano gli strumenti per realizzarla.

Questa divenne realtà, venti anni più tardi, attraverso l’uso dello Scanning Tunnellig Microscope (STM) che permetteva di muovere gli atomi su un substrato. Dieci anni più tardi alcuni ricercatori dimostrarono che era possibile modificare la densità dell’elettrone di un gruppo ellittico di atomi di cobalto su di un substrato di rame collocandolo sul punto focale dell’ellisse.

Sviluppi nella tecnica della microscopia a scansione, nella microscopia elettronica e altre tecniche analitiche consentirono lo sviluppo della scienza e della tecnologia verso la manipolazione della materia in scala atomica. Questo consentiva di sondare ed esplorare la struttura dei materiali e di costruire nuove nanostrutture con differenti proprietà. Recenti ricerche sono indirizzate allo sviluppo di materiali e dispositivi più sofisticati ed eterogenei, basati su una elevata abilità di costruire funzionalità in scala nanometrica.

Ultimo aggiornamento: 07/07/2014