AO_385

130 / 156

OTTOBRE 2015 AUTOMAZIONE OGGI 385 130
AO TUTORIAL
tuatori biologici, oltre a strutture adattative e sostanze chimiche
specifiche. La terza generazione, il cui avvento data circa agli inizi
del 2010, ha offerto soluzioni con nanosistemi tridimensionali o
sistemi di nanosistemi assemblati attraverso varie tecniche di as-
semblaggio e sintesi. Oggi, infine, siamo ai prodotti di quarta ge-
nerazione, anche se spesso non ci accorgiamo di usarli (si veda il
sito esto fa comprendere come
l’innovazione in questo settore si sia manifestata a una velocità
straordinaria e come i materiali oggi siano formati da sistemi
molecolari eterogenei in cui ogni molecola possiede una carat-
teristica struttura, giocando un ruolo ben specifico. Tali molecole
sono utilizzate come veri e propri dispositivi e grazie alla struttura
eterogenea e all’architettura molecolare sono in grado di assol-
vere a differenti funzioni contemporaneamente.
Le nanotecnologie sono impiegate tuttora in moltissimi settori,
per esempio quello energetico. Tali tecnologie sono in grado,
infatti, di ripercuotersi favorevolmente su tutta la catena del va-
lore della energia: produzione, distribuzione, stoccaggio e uso.
Sono inoltre in grado di supportare lo sviluppo delle fonti sia
convenzionali, sia ‘green’. Nel fotovoltaico, per esempio, l’uti-
lizzo di materiali innovativi nei cristallini di silicio è in grado di
incrementare l’efficienza delle celle e l’impiego di tali materiali
per la creazione di film sottilissimi potrà portare velocemente a
valori di efficienza di oltre il 60%. Anche i processi di conversione
dell’energia in forme utilizzabili, come quella cinetica, saranno ef-
ficacemente supportati dalle nanotecnologie grazie all’uso di ma-
teriali in grado di sopportare meglio le condizioni proibitive delle
centrali in termini di temperatura, corrosione e pressione. Per
ciò che riguarda la distribuzione, invece, già oggi l’uso di nano-
materiali come i nanotubi conduttori permette di incrementare
esponenzialmente la capacità trasmissiva. Nel medio termine la
trasmissione dell’energia sarà possibile grazie anche a sistemi wi-
reless, come laser o microonde, proprio grazie alla disponibilità di
nanotecnologie che favoriranno tale esperienza, così come la ge-
nerazione di micro centrali di produzione e diffusione dell’ener-
gia. Lo storage energetico infine sembra essere particolarmente
promettente grazie allo sviluppo di super batterie e celle ad alta
densità come quelle a ioni di litio. Le nanoparticelle sono infatti in
grado di incrementare l’efficienza, la capacità e la resistenza degli
ioni di litio. Anche in termini di energia termica le nanoparticelle
stanno giocando un ruolo cruciale nella
gestione del calore, che può essere imma-
gazzinato in materiali nanoporosi come la
zeolite, che è in grado di rilasciare il calore
immagazzinato assorbendo acqua.
In termini di utilizzo, infine, i materiali do-
tati di tali molecole hanno svariati campi di
applicazione, per esempio nei processi di
vulcanizzazione delle gomme degli auto-
veicoli, riducendo sensibilmente l’attrito di
rotolamento, oppure nell’isolamento degli
edifici, o ancora nella gestione dei flussi di
calore e luce attraverso vetri in grado di
gestire il flusso dei raggi solari per acclima-
tare autonomamente gli ambienti.
Dispersione delle scorie: un
problema da risolvere
La diffusione delle nanotecnologie ha
portato un grande entusiasmo nel mer-
cato, ma anche un atteggiamento pru-
denziale connesso ai rischi ancora non
perfettamente noti. Questi rischi derivano
principalmente dall’incontro tra le nano-
particelle e gli organi responsabili delle
funzioni vitali. Un pregio di tali particelle è costituito, infatti, dalla
loro capacità di penetrare profondamente nei tessuti, ma si crede
che possano anche interagire con i componenti vitali biologici,
quali il DNA e le proteine, modificandone le proprietà. Inoltre, non
ci sono ancora studi capaci di descrivere definitivamente gli ef-
fetti sulle popolazioni esposte a flussi di nanoparticelle industriali.
Si possono già conoscere, però, gli effetti citotossici a livello cel-
lulare e quelli respiratori e immunologici mostrati da esperimenti
in vitro o su cavie di laboratorio. I nanomateriali ingegnerizzati
più sorvegliati sono i nanotubi in carbonio e le nanoparticelle di
metalli e ossidi metallici.
Lo sviluppo di queste tecnologie non può prescindere dall’iden-
tificazione preventiva dei possibili rischi derivanti sia dalla dif-
fusione di polveri ultrafini, sia di nanoparticelle ingegnerizzate.
Questo vale in particolare per i prodotti nanotecnologici indu-
striali, la cui regolamentazione potrà avvenire solo successiva-
mente al periodo brevettuale.
Le principali difficoltà che deve affrontare il Regolatore sono
legate anche alla variabilità del contesto, legata all’incessante
sviluppo del settore e, in alcuni casi, alla scarsa e frammentata
conoscenza di questa materia, particolarmente complessa. La
Royal Society nel Regno Unito, per esempio, si è espressa in ma-
niera non univoca a riguardo. In alcuni testi si afferma che le na-
notecnologie non sono da considerarsi una minaccia per la salute,
raccomandando però che siano regolamentate e trattate come
sostanze chimiche nuove e come tali ritenendole pericolose… •
La diffusione delle nanotecnologie in campo medico ha portato grande entusiasmo
tra gli addetti ai lavori ma anche atteggiamenti prudenziali dovuti ai rischi ancora
non perfettamente noti