Nobel, il trionfo delle nanoscienze

Il russo Konstantin Novoselov, premio Nobel per la Fisica 2010 insieme con il connazionale Andre Geim per le ricerche sulla struttura del grafene, nel suo laboratorio.

Ora che sono stati assegnati i due Nobel 2010 dedicati alla scienza pura, la fisica e la chimica, possiamo osservare l'interessante mutamento delle aeree geografiche da cui provengono i vincitori: dopo decenni di predominio di americani , inglesi e tedeschi abbiamo ora due russi, due giapponesi ed un solo americano.

    Colpisce poi il fatto che entrambi i premi siano dedicati alle nanotecnologie. Ciò costituisce un assai chiaro indicatore sull'importanza di questo settore rivoluzionario della scienza che trasformerà la nostra società ancora più di quanto già hanno fatto computer e Internet.

    In particolare il Nobel per la fisica è stato assegnato alla scoperta del grafene, nome misterioso destinato ad entrare sempre più nel linguaggio quotidiano. I vincitori sono due giovani russi, Andre Geim e Konstantin Novoselov che insegnano all'università di Manchester. Stanno anche cooperando attivamente a livello internazionale ed hanno indicato nuove vie di ricerca pure nel nostro Paese. La collaborazione fra fisici italiani e russi risale ai tempi dell'Unione Sovietica e non si è mai interrotta.

    Proprio i due vincitori del 2010 hanno condiviso con gli italiani un'intensa attività di ricerca sul grafene. Tra l'altro nel 2007 a Genova Novoselov ha ricevuto un importante premio europeo. E' poi di questi giorni l'inaugurazione dell'Istituto di Nanoscienza del Consiglio Nazionale delle Ricerche, inaugurato a Pisa dal presidente del Cnr , Luciano Maiani il quale ora dice: ”A solo sei anni dalla scoperta del grafene sono già molti i risultati ottenuti nei laboratori italiani.”

    Cosa è questo grafene scoperto dai due russi sul quale gli italiani lavorano già in prima linea? Tutti sappiamo che diamante e grafite, quella usata nelle matite, sono stretti parenti e che entrambi sono costituiti da atomi di carbonio. Tra di loro esiste un' importante differenza: nel diamante gli atomi di carbonio si dispongono secondo una struttura regolare tridimensionale. Nella grafite invece il carbonio si presenta come un cristallo bidimensionale fatto di molti strati disposti uno sopra l'altro e a questi strati noi oggi ci riferiamo come grafene.

    Ma in che modo sono arrivati ad estrarre un singolo strato? I due russi, forse più di noi abituati ad arrabattarsi con mezzi poveri, si sono ingegnati per anni a staccare ad uno ad uno gli strati di atomi di carbonio dalla normale grafite. Come? Applicando, strato dopo strato, del banale scotch da supermercato. Isolato finalmente il singolo strato di grafene ormai ridotto in frammenti i due hanno avuto l'idea vincente : appoggiarlo su di una base di silicio , la sostanza universalmente presente nell'elettronica. E' così nato il materiale più sottile, più duro e più forte mai ottenuto al mondo. E' più duro e più trasparente del nostro carissimo diamante, ma conduce elettricità assai più del rame. Applicazioni? Infinite.

    Manipolano il carbonio a livello di atomi e molecole (invero nanotecnologie) anche i vincitori per la chimica , Richard F.Heck americano della University of Delaware, Ei-ichi Negishi,giapponese laureato a Tokio, ma professore alla Purdue University nell'Indiana, Akira Suzuki dell'università Hokkaido di Sapporo in Giappone. Lavorando indipendentemente tutti e tre hanno conseguito importanti progressi usando il palladio come catalizzatore per legare le molecole di carbonio e realizzare strutture più lunghe e complicate. Utilizzazioni che verranno? Elettronica, medicina, farmacologia, agricoltura. Applicazioni già esistenti? Sorprendentemente i colori dei fiori vengono costruiti dalla natura proprio così.