Oggi si parla molto delle nanotecnologie, una tecnologia rivoluzionaria le cui implicazioni ed applicazioni sono ancora molto nebulose e poco chiare. Ho letto svariati articoli in merito e ritengo utile esprimere il mio punto di vista. Vi propongo in particolare l'estratto di un articolo che ho trovato molto interessante, a cui ho aggiunto mie considerazioni personali.

Ma cos'e' la nanotecnologia?

Fondamentalmente e' la tecnologica della costruzione di strutture microscopiche. Quanto microscopiche? da 1 a cento nanometri, dove con nanometro si intende un miliardesimo di metro.

Cosa si puo' fare con la nanotecnologia?

La nanotecnologia si divide in tre branche principali:

1) la nanotecnologia molecolare

2) le nanostrutture

3) i materiali nanostrutturati

1) La nanotecnologia molecolare

e' questo il livello piu' ambizioso delle nanotecnologie ha come obiettivo quello di costruire dispositivi della dimensione molecolare aggregando direttamente atomi o molecole, mediante l'impiego di assemblatori anch'essi molecolari.

Tali strumenti porterebbero a benefici straordinari in ogni campo della tecnologia, dalla medicina alla ecologia, ai trasporti.

(*) L'auto

Per i trasporti in particolare basti pensare alla possibilita' di introdurre sensori dispersi in ogni parte del veicolo, sensori che attraverso dei nanochip comunichino ad un collettore centrale la loro evebtuale condizione di allarme. Una specie di rete neurale che sovrintende a tutta l'allarmistica del veicolo insomma. Sensori che tra l'altro potrebbero essere annegati in vari punti di una camera di scoppio ed ivi misurare le condizioni di temperatura, di pressione e di miscelazione della miscela per poi regolare di conseguenza l'iniettore.

2) le nanostrutture.

Si tratta qui di un approccio piu' classico della tecnologia. In questo filone ricadono ad esempio tutte le lavorazioni nanometriche ottenute a mezzo di agenti chimici e lavorazioni al laser. Qui ancora ricadono tutte quelle applicazioni caratteristiche del mondo dell'elettronica, come il drogaggio dei semiconduttori e la costruzione di memorie e mircochip ad alta densita'. Per intenderci tutti i dispositivi legati alle tecnologie dell'elettronica molecolare. Ma ancora dispositivi di questo tipo hanno reso possibili la produzione di display luminosi trasparenti che si presentano come sottili fogli di materiale plastico. (*) L'auto

Per gli autoveicoli dunque oltre all'enorme miglioramento dell'elettronica di bordo si aprono le possibilita' di montare head hup display panoramici direttamente sul cristallo anteriore, od addirittura quadri funzione a menu' del tipo touch-screen. O ancora si potrebbe pensare all'oscuramento dei cristalli ottenuto a mezzo di due cristalli polarizzati disposti uno sull'altro di cui uno sia polarizzabile di una quantita' a scelta. Questo permetterebbe dunque di selezionare il grado di oscuramento dei cristalli. Ancora in questa categoria risalgono tutte le lavorazioni di altissima precisione delle parti meccaniche piu' delicate. Ad esempio e' proprio cosi' che si ottiene l'equilibratura di un albero motore, la perte piu' delicata di un motore. In f1 ormai gia' da qualche anno si fanno lavorazioni degli alberi con tolleranze dell'ordine dei 100 nanometri.

3) Materiali nanostrutturati

Un ultima branca della ricerca nanotecnologica e' quella dei materiali nanostrutturati. Mentre normalmente i materiali a disposizione sono costituiti da aggregati di atomi o molecole dell'ordine dei micron che sono poi a loro volta aggregati assieme, in questo caso si fa un salto direttamente verso la struttura infinitesimale nanometrica, struttura che contiene meno di mille atomi. Ora al diminuire delle dimensioni delle particelle aumenta il rapporto tra la superficie di interfaccia delle particelle ed il volume, cioe' aumenta la forza di coesione. Risultato? una maggiore omogeneita' del materiale con minori possibilita' di disomogeneita' di legame elettronico, e dunque un deciso passo in avanti in termini di resistenza e di proprieta' meccaniche del materiale.

(*)L'auto

Basti pensare alla maggiore resistenza degli identici materiali con proprieta' gralunometriche di tipo nanomolecolare. Cosi' lo stesso albero motore, lo stesso pistone e la stess abiella, dello stesso materiale avrebbero resistenze anche di un ordine di grandezza superiore. Ma si puo' pensare anche ad altro. Non molto tempo fa si era parlato tanto dell'uso dei materiali ceramici all'interno della camera di scoppio, poi le difficolta' che nascevano dalla non eccessiva resistenza alla fatica meccanica delle ceramiche hanno finito per prevalere. Ecco allora che si stagliano all'orizzonte buove ceramiche con lavorazione nanometrica ad alta resistenza oltre che termica anche meccanica. (Non sto ad aggiungere il perche' dell'uso delle ceramiche, ma va da se' che motori trattati con ceramiche aumentano il famoso fattore di rendimento globale ng proprio perche' disperdono una minore quantita' di calore dalle pareti). Infine la possibilita' finale che consiste nella modifica della struttura molecolare stessa del materiale per ricavarne un'altro con caratteristiche termo-meccaniche piu' consone. Cosi' ad esempio dalla grafite si possono estrarre sottili veli di diamante. Penso che intuirete tutti quello che puo' significare disporre di un simile materiale sulla testa di un pistone o sulle pareti di un cilindro.

Opinioni un merito sono gradite.

Regards,

Francesco

secondo me è ancora un po presto x le nanotecnologie.

Ma io credo che gia' le nanostrutture siano abbastanza alla portata delle lavorazioni che si fanno in F1. Pensa proprio in termini degli enormi miglioramenti della rigidita' e della resistenza alle sollecitazioni (cioe' alla fatica), che e' un tema attuale e scottante, visto che ora i motori devono durare molto di piu'. Un materiale nanostrutturato per le valvole e per l'albero motore non avrebbe prezzo.

Regards,

Francesco :wink:

effettivamente la nanotecnologia ha il problema dei prezzi, ma non dico che vada escusa,anzi bisognerebbe investire nella ricerca x poter avere nei prossimi anni nanotecnolgie applicabili alla produzione di serie