Che cos'è la nanotecnologia?
Le nanotecnologie sono le discipline scientifiche, teoriche e ingegneristiche associate a costrutti tecnologici le cui dimensioni sono misurate in nanometri o miliardesimi di metro. Un esempio potrebbe essere lo studio e l'applicazione di nanotubi di carbonio, minuscoli tubi di carbonio di alcuni nanometri (circa 1/50.000 di larghezza di un capello umano) lunghi, con lunghezze che vanno da alcune decine di nanometri a pochi millimetri. I nanotubi di carbonio sono il materiale più forte e più rigido mai scoperto sulla Terra, 500 volte più forte e dieci volte più leggero dell'acciaio.
Per apprezzare il valore della nanotecnologia, bisogna rendersi conto che praticamente tutta la tecnologia nella storia della civiltà è stata costruita in completa ignoranza delle sue proprietà su scala nanometrica. Tuttavia, queste proprietà hanno un'enorme influenza sulle caratteristiche di massa di un materiale in macroscala. Ad esempio, le moderne armature metalliche hanno generalmente trilioni di minuscoli fori e deformazioni su scala nanometrica, dovuti all'imprecisione del processo di fabbricazione. Complessivamente, questi piccoli fori riducono sensibilmente la resistenza del materiale, facilitando la penetrazione di un proiettile o di un'esplosione. Se l'armatura fosse prodotta con precisione su scala nanometrica, potrebbe essere resa più volte più efficace. Lo studio di tali proprietà rientra nell'ambito della nanotecnologia.
Oltre a lavorare su come rendere i materiali sfusi più forti o più utili, la nanotecnologia si concentra anche su piccole macchine o strutture. Ad esempio, i transistor nel computer che stai utilizzando in questo momento sono probabilmente a meno di 50 nanometri l'uno dall'altro, progettati per massimizzare il loro spazio disponibile. Nel prossimo futuro, i progetti di circuiti inizieranno a spingersi contro i limiti della miniaturizzazione usando l'attuale paradigma, forzando il passaggio a qualche altro approccio. Gli scienziati della nanotecnologia stanno studiando esattamente questo e miliardi di dollari vengono versati sul campo ogni anno.
L'obiettivo finale della nanotecnologia è il controllo preciso della struttura della materia. Con l'ultimo dispositivo di produzione nanotecnologica, si potrebbe convertire lo sporco in bistecche sottili, utilizzando reti di manipolatori su scala nanometrica che riorganizzano le molecole di carbonio secondo il modello appropriato. Gli atomi in entrambi sono uguali - molto carbonio - semplicemente la loro disposizione è diversa. Le nanotecnologie avanzate potrebbero permetterci di costruire dispositivi medici su nanoscala che nuotano attraverso le nostre arterie, rimuovendo la placca e riparando i danni ai tessuti. Tali macchine un giorno potrebbero permetterci di vivere indefinitamente, semplicemente riparando i danni causati dall'invecchiamento prima che abbia la possibilità di accumularsi e diventare fatale.