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INDAGINE Approfondimenti 44 Giugno - Luglio 2023 n Automazione e Strumentazione Il termine ‘nanotecnologia’ venne introdotto per la prima volta negli anni ‘80 dell’ingegnere Kim Eric Drexler, ricercatore presso l’ Institute for Molecular Manufacturing a Palo Alto, il quale, per la prima volta, spiegava che raggiungere la nano-dimensione avrebbe aperto le porte ad applicazioni rivoluzionarie in molti ambiti, dall’informatica alla medicina, dall’in- dustria alla scienza dei materiali. Ma è solo a partire dagli anni ‘90 che le nanotecnologie iniziano a diven- tare un fatto concreto. Un capitolo importante è stata la scoperta di una particolare molecola composta da atomi di carbonio, chiamata ‘fullerene’, per mano di due chi- mici statunitensi, Richard E. Smalley e Robert F. Curl Jr, grazie alla quale vinsero vinto il premio Nobel nel 1996. Sono ormai pochi i settori rimasti indifferenti alla domanda di nuovi materiali. Gli analisti prevedono infatti per nanotecnologie e smart materials una crescita annua del 15%, raggiungendo un fatturato globale di oltre 127 miliardi di dollari entro il 2026. Nell’industria le nanotecnologie possono cambiare le tecnologie di produzione, portando innovazione ad esempio in uten- sili, stampi e tecniche di produzione grazie all’impiego di materiali nanostrutturati e materiali intelligenti. È il caso della manifattura additiva o della realizzazione di stampi in materiale polimerico, rinforzato da matrici di nanoparticelle o nanotubi di carbonio. Tra le tecnolo- gie emergenti, le nanotecnologie rappresentano per il mondo dell’industria un’imperdibile occasione di cre- scita e innovazione, interessando settori come la medi- cina, le biotecnologie, l’agricoltura, l’informatica, la ricerca spaziale, l’ambiente, la meccanica, la sicurezza, la sensoristica, l’IoT su scala nanometrica e i rivesti- menti anticorrosione e decorativi. Nanomateriali Se con il termine nanotecnologia si fa riferimento allo studio dei fenomeni e della manipolazione dei mate- riali a livello atomico e molecolare, si definiscono nanomateriali i materiali che hanno almeno una dimensione nell’intervallo compreso tra 1 e 100 nm. Due sono i principali fattori fisico-tecnologici alla base delle vastissime proprietà dei nanomateriali: l’incremento dell’area superficiale e l’effetto di con- finamento quantico. Questi fattori determinano non solo l’aumento delle caratteristiche meccaniche ma anche l’insorgere di proprietà ottiche ed elettroniche del tutto nuove, opportunamente sfruttabili per varie Modello struttura grafene NUOVI MATERIALI E NANOTECNOLOGIE: STRUMENTI DI UNA NUOVA MANIFATTURA A FIL DI RETE www.imm.org www.nist.gov I trend dei nuovi materiali Le nanotecnologie si occupano dello studio e dell’ingegnerizzazione dei materiali su scala nanometrica. Grazie a caratteristiche uniche e in sinergia con nuovi materiali e nuove tecnologie abilitanti, sono ritenute fondamentali per sostenere i processi di innovazione e di sviluppo. Armando Martin