Nanotecnologie: 10 libri e manuali per conoscere la ricerca del futuro

Quando ci si imbatte nel mondo delle nanotecnologie sembra quasi di non credere ai propri occhi e di pensare di star leggendo un romanzo fantascientifico di Isaac Asimov o Philip K. Dick. Le nanotecnologie sono una branca della scienza applicata che manipola la materia su scala dimensionale nell’ordine del nanometro (un miliardesimo di metro) e della costruzione di dispositivi analogamente piccoli.

Il primo grande scienziato a interessarsi alle nanotecnologie è stato Richard Feynman nel 1959. Feynman infatti si interessò all’epoca alla possibilità di manipolare atomi e molecole direttamente, il cosiddetto scale-down. In questa selezione di 10 libri sulle nanotecnologie il lettore sarà completamente immerso in questo mondo ai limiti del fantastico alla scoperta dell’ elettronica flessibile di materiali intelligenti creati a partire dagli scarti vegetali e asfalti utili a evitare l’inquinamento stradale. Scoprirà le nuove sorprendenti applicazioni delle nanotecnologie alla medicina: particelle che da sole riconoscono e uccidono le cellule tumorali, ghiandole artificiali che identificano il cancro e somministrano il principio attivo contro di questo, nanovaccini creati in laboratorio. Ovviamente innovazioni di così ampia portata trascinano con sé anche paure e ritrosie: il dibattito sulle nanotecnologie fra diritto, etica e società è aperto.

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Il mondo è piccolo come un’arancia. Una discussione semplice sulle nanotecnologie

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Il fisico italiano Roberto Cingolani, per anni direttore dell’IIT, l’Istituto Italiano di Tecnologia, è virtualmente uno dei papà di iCub, il robottino umanoide che è diventato famoso in tutto il mondo e simbolo della ricerca dell’IIT. In questo libro, impreziosito dalla prefazione di Piero Angela, lo scienziato italiano ci porta alla scoperta delle meraviglie dell’universo dell’infinitamente piccolo. Mentre ormai la capacità di calcolo dei computer basati sul silicio si scontra con il limite fisico degli stessi calcolatori, le nanoscienze stanno velocemente compiendo passi da gigante. Un robot che ricorda volti e impara dai propri errori. Nascono quindi dispositivi in grado di tramutare l’energia meccanica prodotta da un oggetto in movimento in impulsi elettrici, tatuaggi in grado di installare connessioni wireless sulla pelle, gli scarti vegetali non vengono più buttati ma utilizzati per dare vita a materiali intelligenti e biodegradabili, particelle, da utilizzare nella medicina, in grado di riconoscere e distruggere cellule tumorali senza sottoporre il paziente a una terapia invasiva.

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Il male curabile. La sfida di Mauro Ferrari, il matematico italiano che sta rivoluzionando la lotta ai tumori

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Ci sono momenti nella vita di ognuno che sembrano segnare la fine, dolori da cui pare impossibile riprendersi. Invece sono l’inizio di grandi imprese. La storia di Mauro Ferrari è eccezionale. Laureato in matematica, dopo un master a Berkeley ottiene un posto di professore associato all’università della California. Si sposa e ha tre figli. Poi, di colpo, la tragedia. La moglie Marialuisa muore di tumore. Da allora Ferrari si dedica anima e corpo alla battaglia contro il cancro, che affronta con un approccio assolutamente originale basato sull’applicazione delle nanotecnologie alla medicina. Ghiandole artificiali capaci di rilevare il cancro e somministrare autonomamente il medicinale; nanovaccini che risvegliano il sistema immunitario; diagnosi effettuate attraverso una semplice analisi delle proteine; robot chirurghi e sofisticati manichini-pazienti su cui fare pratica. Non è fantascienza, ma solo una parte di quanto si sta sperimentando al Methodist Hospital Research Institute di Houston, Texas, diretto da Ferrari, che spiega: “Con la chemioterapia solo una cellula medicinale su 100 mila raggiunge il bersaglio. Noi lanciamo minuscoli missili multistadio simili a quelli usati nei programmi spaziali, carichi di farmaci che centrano solo le cellule tumorali senza disperdere sostanze tossiche nell’organismo”. In questo reportage Michele Cucuzza racconta del suo incontro a Houston col professore e la sua équipe di giovani collaboratori provenienti da tutto il mondo.

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Nanouniverso. Megafuturo. Le nanotecnologie cambieranno il mondo

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In ogni campo e nelle applicazioni più svariate le nanotecnologie sono già tra noi. Vale quindi la pena conoscerle un po’ meglio. Cosa sono? Quali prodotti ne fanno uso? E perché la scienza si è spinta verso l’universo “nano”, quello dalle dimensioni invisibili a occhio nudo, ma che per molti versi promette di rivoluzionare il nostro modo di vivere? Dal cibo alla cosmetica, ai prodotti tecnologici il tema delle nanotecnologie sarà sempre più presente nella nostra quotidianità. Scritto con rigore scientifico ma con linguaggio accessibile a tutti, ecco un piccolo vademecum per conoscere questo settore della scienza, per muoversi tra i nano-oggetti di recente invenzione e per immaginare quelli che il futuro (forse) porterà con sé.

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Morale artificiale. Nanotecnologie, intelligenza artificiale, robot. Sfide e promesse

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Le nanotecnologie, che manipolano la materia a livello atomico e molecolare, trasformano anche la società. Nell’economia mettono pressione sugli altri prodotti e sugli altri processi affinché siano allineati all’introduzione dei suoi artefatti competitivi. Hanno potenzialmente la capacità di influenzare le istituzioni e di trasformare le relazioni sociali, il lavoro, l’economia. In altri termini, prende piede un modo diverso di vedere il mondo, di formare la nostra comprensione della natura, delle strutture e quadri legali, sociali ed etici. Nei prossimi vent’anni l’assistenza medica, la pubblica amministrazione, la politica, l’educazione, la scienza, il trasporto e la logistica dipenderanno sempre più dalle applicazioni che decideremo di usare in queste aree. È facile prevedere rischi e benefici per l’ambiente, la sicurezza e la salute, mentre è più complesso immaginare come sopravviveranno, per esempio, la privacy e le libertà civili in un mondo in cui ogni artefatto, non importa quanto a buon prezzo, è incluso in una rete di computer.

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Nanotecnologie. Il cammino della scienza

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Alcuni concetti con cui abbiamo sempre a che fare: la materia, i materiali e la tecnologia. Che cosa intendiamo con le espressioni “scienza dei materiali” e “nanotecnologia”. Alla scoperta dell’infinitamente piccolo: tutte le applicazioni della nanotecnologia, dalla medicina alla moda.

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Innovazioni in corso. Il dibattito sulle nanotecnologie fra diritto, etica e società

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Le nanotecnologie stanno uscendo dai laboratori, portando con sé nuove conoscenze, aspettative, rischi e qualche paura. Ma cosa sono esattamente? Comunemente definito come lo studio e la manipolazione della materia su scala atomica, molecolare e macromolecolare, il campo delle nanoscienze e delle nanotecnologie si caratterizza in realtà per una notevole eterogeneità e per un continuo cambiamento a cui contribuiscono una pluralità di attori, di prospettive disciplinari, di oggetti e di artefatti tecnologici. Questo volume, che ospita contributi di analisti delle politiche pubbliche, scienziati politici, giuristi e sociologi, intende offrire uno sguardo ampio e multidisciplinare sulla relazione tra nanotecnologie e società. I saggi che lo compongono hanno l’obiettivo di offrire una panoramica sul campo delle implicazioni delle nanotecnologie, approfondendo questioni relative alle politiche e ai processi di innovazione, alla regolamentazione, all’impatto sul pubblico dei non esperti, alle diverse rappresentazioni di questa nuova scienza, oltre alle questioni etiche e di partecipazione alla decisione.

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Nanoscienza e nanotecnologia. La tossicità dei nanomateriali

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“Che cosa accadrebbe se potessimo organizzare il gli atomi uno per uno nel modo in cui li vogliamo? ” E’ il quesito posto dal fisico Richard Feynman nel 1959 durante un suo celebre discorso ed è da questo quesito che la dottoressa Chiara Barbato affronta il tema della Nanotecnologia e delle sue possibili applicazioni.

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L’invasione delle nanotecnologie. Cosa sono e come funzionano i nuovi microrobot invisibili che colonizzeranno il mondo

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Cosa dobbiamo aspettarci da queste nuove, promettenti tecnologie? Avremo, tra poco, micromacchine capaci di veicolare farmaci anti cancro direttamente sulle cellule malate? Disporremo presto di stoviglie autopulenti o di abiti sensibili alle temperature? Oppure dovremo, un giorno, fronteggiare il rischio che questi potenti nanorobot, sempre più invasivi, possano contagiare come virus l’habitat umano? Il libro di Niels Boeing, indaga con rigore scientifico, ma con l’efficacia di un’inchiesta giornalistica, i fondamenti e le prospettive della nanoscienza.

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Nanotecnologie in edilizia. Innovazione tecnologica e nuovi materiali per le costruzioni

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La nanotecnologia impiega metodi e tecniche per la manipolazione della materia su scala dimensionale inferiore al micrometro, normalmente tra 1 e 100 nanometri, e ha l’obiettivo di produrre materiali con particolari caratteristiche chimico-fisiche. Essa costituisce un ambito d’investigazione altamente multidisciplinare, coinvolgendo molteplici indirizzi di ricerca, che vanno dalla biologia molecolare alla chimica, alla scienza dei materiali e alla fisica, sia applicata sia di base, fino all’ingegneria meccanica ed elettronica. Le applicazioni attuali e future ne fanno un tema di grande attualità, riconoscendo alla nanotecnologia non solo un carattere innovativo, ma anche la capacità di dar vita ad una vera e propria rivoluzione industriale del XXI secolo. Essa può rappresentare la risorsa scientifica e tecnica necessaria per ripensare gli edifici. La presente pubblicazione esplora il tema dell’innovazione edilizia confrontandosi con la questione della nanotecnologia, indagando sul rapporto tra innovazione tecnologica e architettura dalla fine del sec. XIX sino ai nostri giorni, sottolineando soprattutto il forte legame tra l’uso di materiali innovativi e la progettazione architettonica, un filo che lega l’architettura all’avvento del ferro, del vetro, del cemento armato, per introdurre al tema delle nanotecnologie in edilizia, forse, la nuova frontiera dell’innovazione.

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Cosa sono le nanotecnologie. Istruzioni per l’uso della prossima rivoluzione scientifica

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Le nanotecnologie permettono di manipolare la materia a livello molecolare e atomico, sulla scala di 1 milionesimo di metro. Già nel 1959 il premio Nobel per la Fisica Richard Feynman intravedeva la possibilità di trascrivere l’intera Enciclopedìa Britannica sulla punta di uno spillo, ma nel prossimo ventennio le nanotecnologie sono destinate a sorprenderci in ben altro modo, e nei campi più disparati: computer potentissimi, asfalti capaci di abbattere l’inquinamento stradale, nanoetichette per farmaci che consentono dosaggi personalizzati. In effetti, senza che ce ne siamo accorti, diverse applicazioni nanotecnologiche fanno già parte della vita quotidiana: dobbiamo averne paura o aprire fiduciosi le porte di casa a questa tecnologia? D’altro canto, la progettazione e la produzione di nanocomponenti è tutt’altro che futuribile e l’Italia potrebbe fare da subito la sua parte: dobbiamo restare a guardare quel che succede all’estero o investire risorse in questo settore? Partendo dal contesto tecno-scientifico ed economico dei primi anni Novanta, quando cominciò la progettazione di materiali e dispositivi “nano”, l’autore racconta la storia delle nanotecnologie e ne descrive le prospettive future, distinguendo il possibile dall’impossibile.

Fiore all’occhiello della ricerca sulle nanotecnologie in italia è la rete dei laboratori dell’IIT, l’Istituto Italiano di Tecnologia. Roberto Cingolani ha lasciato il testimone all’ingegnere Giorgio Metta che ne è diventato ufficialmente il direttore scientifico. Sono tantissime le innovazioni tecnologiche nate nell’IIT e create per migliorare le condizioni di vita delle persone che hanno delle disabilità gravi, come la perdita dell’uso delle gambe o mutilazioni agli arti superiori. Sono stati quindi messi a punto arti robotici artificiali in grado di ridare l’uso delle mani a persone mutilate ed esoscheletri che ridanno la possibilità alle persone paralizzate di stare in piedi da sole.