Nanotecnologia
Nanotecnologia si riferisce all'ingegneria sperimentale a livello atomico e molecolare, dove il nanometro è una comune unità di lunghezza. Il termine viene qualche volta usato per descrivere ogni tecnologia microscopica. Fisicamente, la vera nanotecnologia ha relazione solo con grandezze di pochi atomi di lunghezza. Realizzare la nanotecnologia nel senso più completo richiederebbe l'abilità di manipolare direttamente gli atomi o le molecole. A volte ci si riferisce a ciò come a Nanotecnologia Molecolare per distinguerla dai Sistemi Micro Elettro Meccanici (MEMS).Un termine più neutrale che non coinvolge le speculazioni e le esagerazioni che circondano questo campo è "ingegneria molecolare" - i progressi verso la reale ingegneria a questo livello non vengono discussi in questo articolo. Questo articolo si focalizza sul potenziale a lungo termine e sulle speculazioni che circondano la 'nanotecnologia' così come era inizialmente concepita.
Ralph Merkle ha comparato la chimica contemporanea al tentativo di costruire interessanti costruzioni con i mattoncini Lego mentre si indossano dei guanti da boxe. Dato che attualmente non abbiamo strumenti che ci permettono di piazzare un particolare atomo in un luogo particolare (così che si leghi in modo prevedibile con un altro particolare atomo), noi dobbiamo lavorare con numeri di atomi statisticamente grandi. Come risultato, quando produciamo una particolare reazione chimica, frequentemente otteniamo un mix di parecchie specie di prodotti. La reazione è spesso seguita da un processo di filtraggio fisico per estrarre le specie che vogliamo realmente, dalle altre specie scartate come rifiuti. La nanotecnologia potrebbe, quindi, offrire processi produttivi molto più puliti rispetto a quelli che sono disponibili oggi con questa tecnologia grezza.
Il primo riferimento alla nanotecnologia fu fatto (non utilizzando ancora questo nome) nel discorso tenuto da Richard Feynman nel 1959, intitolato There's Plenty of Room at the Bottom. Feynman suggerì un modo per sviluppare l'abilità di manipolare atomi e molecole direttamente, sviluppando una serie di macchine utensili in scala uno a dieci analoghe a quelle che si trovano in ogni negozio di meccanica. Questi piccoli strumenti, quindi, sarebbero stati utilizzati per sviluppare e controllare la generazione successiva di utensili in scala uno a cento, e così via. Mano a mano che le dimensione diventava minore, sarebbe stato necessario ridisegnare alcuni utensili a causa del fatto che il rapporto tra le varie forze sarebbe cambiato. La gravità sarebbe diventata meno importante, la tensione superficiale sarebbe diventata più importante, l'attrazione di van der Waals sarebbe diventata importante, etc. Feynman menzionò questi problemi di scala durante il suo discorso. La fattibilità della sua proposta non è mai stata efficacemente confutata.
Il termine nanotecnologia fu utilizzato per primo da K. Eric Drexler nel suo libro del 1986 Engines of Creation: The Coming Era of Nanotechnology.
Nel quarto capitolo, Drexler introduce l'auto-replicazione (vedi anche la macchina di Von Neumann), un'altra potente promessa della nanotecnologia. Le cellule costruiscono copie di se stesse per riprodursi ed i robot molecolari progettati dall'uomo potrebbero fare la stessa cosa. Questo dovrebbe significare che dopo le enormi spese di ricerca sulla progettazione e costruzione del primo robot molecolare capace di auto-replicazione, il successivo trilione di robot costerebbe l'equivalente di una simile massa di verdura.
Questi stessi robot con capacità generiche, chiamati assemblatori, potrebbero quindi costruire oggetti più specializzati che sarebbero direttamente utili agli esseri umani: case, utensili da cucina, automobili, arredi, strumenti medici, navi spaziali, etc. Come gli assemblatori stessi, questi stessi prodotti sarebbero estremamente a buon mercato comparati con quelli fabbricati oggi. In special modo, le cose necessarie per questi processi di produzione sarebbero i materiali grezzi (atomi), energia, il progetto software, e il tempo.
Un'altra applicazione della Nanotecnoligia è la utility fog -- Nella quale una nuvola di microscopici robot connessi (più semplici degli assemblatori) cambierebbe la propria forma e le sue proprietà per formare oggetti o strumenti macroscopici rispondendo a dei comandi inviati da un software. Invece di modificare le attuali pratiche di consumare beni materiali in forme differenti, la utility fog sostituirebbe semplicemente la maggior parte degli oggetti fisici.
Anche se è stato fatto del progresso nel produrre computer e circuiti sempre più piccoli, e nella manipolazione di singoli atomi, la costruzione di vere nanomacchine è ben al di là delle capacità tecnologiche correnti e si pensa che sia lontana almeno qualche decina d'anni. Molti dubitano che un nanorobot ad autoreplicazione controllata sia possibile, e citano la possibilità di mutazioni che rimuovano ogni controllo e che favoriscano lo sviluppo di mutazioni patogeniche. I sostenitori ribattono che i batterio, esempi già funzionanti di nanomacchine, sono progettati appunto per mutare velocemente, e che la mutazione può comunque essere controllata con tecniche di correzione degli errori già utilizzate nei computer moderni. Le ricerche in questo campo hanno portato allo sviluppo di software di simulazione come NanoCAD.
Nonostante sia per adesso impossibile in pratica, l'impatto della nanotecnologia sull'economia e sulla legge è stato ampiamente dibattuto. Alcuni pensano che il denaro non sarà più usato, e che la tassazione diventerà impraticabile. Altri ipotizzano che la nanotecnologia farebbe nascere una forte opposizione popolare, com'è successo recentemente per le pianete geneticamente modificate e le prospettiva di clonazione umana. Qualunque siano gli effetti precisi, è probabile che la nanotecnologia cambi radicalmente le strutture economiche esistenti, perché tenderà a ridurre la scarsità di manufatti e renderà possibile la produzione diretta di molte cose attualmente difficili da produrre (come il cibo e le medicine).
Molti futuristi e tutti gli economisti credono che ci sarà ancora bisogno del denaro, sotto forma di denaro digitale infalsificabile. Potrebbe essere usato per comprare beni e servizi unici, oppure presenti in quantità limitata nel sistema solare. Tra questi: materia, energia, informazione, spazio vitale, servizi progettuali, divertimenti, consigli legali, fama, potere politico, o l'attenzione di altra gente per i propri messaggi politici o religiosi o filosofici. Oltre a ciò, occorre comunque considerare obbiettivi non legati all'economia.
La maggior parte della gente ritiene che la realtà virtuale non farà molto per ridure l'interesse in risorse limitate, come la possibilità di parlare con il vero presidente di una grande nazione, o possedere parte della vera Gerusalemme, o ricevere elogi da una celebrità in un documento firmato digitalmente, od ottenere i diritti di sfruttamento di un asteroide vicino alla Terra. Per un certo insieme di cose, la domanda sarà sempre superiore all'offerta, e continuerà ad esservi un sistema di scambio per determinarne il valore.
Oltre alle visioni fantastiche, la nanotecnologia presenta dei grossi rischi. Permette di costruire armi convenzionali più distruttive ad un costo ridotto. Inoltre permette di costruire armi di distruzione di massa che si auto-replicano, come fanno i virus e le cellule cancerose quando attaccano il corpo umano. Il consenso generale è che l'auto-replicazione dovrebbe essere permessa solo sotto condizioni strettamente controllate, o vietata del tutto.
È anche nata la paura che robot nanomeccanici (nanobot), se lasciati liberi di autoreplicarsi, possano consumare l'intero pianeta nella loro ricerca di materie prime, o semplicemente possano competere (e vincere) con le forme di vita naturali per l'energia disponibile, come è successo storicamente quando le alghe blu-verdi sono apparse e hanno cancellato le forme di vita precedenti. Questa situazione è a volte chiamata "grey goo" o scenario dell'ecofagia. È considerata uno dei possibili risultati di una singolarità tecnologica (assieme ad altri risultati molto più rosei).
Visti questi pericoli, il Foresight Institute (fondato da Drexler per preparare l'arrivo delle future tecnologie) ha realizzato una serie di principi [1] per lo sviluppo etico della nanotecnologia. Essi includono la proibizione di pseudo-organismi autoreplicanti perlomeno sulla superficie della Terra, e forse anche in altri ambienti.
Drexler e altri hanno contribuito alle idee della nanotecnologia con atri due libri Unbounding the Future: the Nanotechnology Revolution [1] (Liberare il futuro: la rivoluzione nanotecnologica) e Nanosystems: molecular machinery, manufacturing, and computation [1] (Nanosistemi: macchine, fabbriche e computazioni molecolari). Il primo è un libro facile da leggere che introduce alle idee della nanotecnologia, in un modo non troppo tecnico. Il secondo è un'analisi dettagliata di numerosi possibili meccanismi nanotecnologici, con un'analisi scientifica dettagliata della possibilità di costruirli e delle loro capacità . Un altro libro da segnalare nello stesso filone è Nanomedicine di Robert Freitas.
La nanotecnologia è anche diventata un tema prominente nella fantascienza [1], per esempio con i Borg di Star Trek, il libro di Neal Stephenson The Diamond Age e quello di Wil McCarthy Bloom. Essi trattano di vari pericoli potenziali dell'ingegneria molecolare, ma in modo più o meno rassicurante; per esempio, persino l'ecofagia è considerata un evento a cui si può sopravvivere. Alcuni hanno comparato questi libri a quelli della cosidetta fantascienza post-apocalittica, che supponeva possibile o perfino desiderabile la sopravvivenza dopo una guerra nuclare globale.
(in inglese)
Vedi anche
Link esterni
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