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Un progetto dell'UE mira all'ultima frontiera della miniaturizzazione: le macchine molecolari

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  • CORDIS - NEWS 25/03/2008
  • RISULTATO

Costruire minuscoli motori molecolari è l'obiettivo finale del progetto SYNNANOMOTORS, finanziato dall'UE, uno dei vincitori del Premio Cartesio per la ricerca transnazionale in collaborazione dei recenti European Science Awards.

'La natura usa i motori molecolari in ogni singolo processo biologico', ha detto il coordinatore del progetto, professor David Leigh dell'Università di Edimburgo (Regno Unito). Con queste macchine i sistemi biologici catturano l'energia solare, comunicano, percepiscono il mondo che li circonda e controllano i movimenti.

Attualmente, invece, la razza umana si affida a macchine basate su 'macrotecnologie'. Tutti i nostri prodotti farmaceutici e materiali ricorrono alle proprietà statiche di queste sostanze. Ma quando scendiamo a livello di nanoscala, molecole e atomi si comportano in modo totalmente differente, ed è proprio questa particolarità che il progetto intende sfruttare.

'Siamo abituati alle grandi macchine', ha spiegato il professor Leigh. 'Quello che il nostro lavoro vuole ottenere è trasferire il concetto all'ultima frontiera della miniaturizzazione, dove le macchine sono esse stesse molecole'.

L'ispirazione del progetto è venuta da una scoperta casuale. Nel tentativo di creare nuovi sensori chimici, il professor Leigh e il suo gruppo stavano cercando di produrre una grande molecola ad anello. Viceversa produssero due molecole ad anello accoppiate che sembravano un anello di catena.

Ulteriori ricerche in questa direzione portarono alla produzione di un composto, il rotaxano, nel quale una molecola 'a ruota' s'incastra perfettamente attorno a una molecola 'assiale'. Ed è proprio con tale tecnica che il gruppo di SYNNANOMOTORS ha creato il primo motore molecolare, usando una superficie modificata con rotaxani per fare risalire una goccia di liquido. Nell'esperimento in questione, una luce fatta brillare dinanzi alla goccia ha provocato un movimento delle molecole grazie al quale l'acqua è stata spostata dai micromotori.

I partner del progetto sperano che la tecnologia possa essere un giorno adoperata per trasportare carichi, ad esempio farmaci, nell'organismo umano. Nel frattempo i nanomotori stanno trovando applicazioni nell'archiviazione dei dati. In un sistema con due anelli accoppiati, cambiare il loro orientamento modifica le proprietà della sostanza, che, ad esempio, può essere fluorescente con un certo orientamento e non esserlo con un altro. In altri termini, l'informazione può essere 'letta' otticamente in un film polimerico nelle molecole.

Le prime applicazioni commerciali di questi minuscoli motori sono già in corso di realizzazione, come ci ha spiegato uno dei partecipanti al progetto, il professor Wybren Jan Buma dell'università di Amsterdam (Paesi Bassi).

'Se stendete un sottilissimo strato di queste molecole su una superficie, e poi la toccate con una punta estremamente piccola, diciamo all'incirca la grandezza di un atomo, e premete, otterrete un pattern', ha spiegato al Notiziario CORDIS. Il risultante pattern di particelle può essere controllato, e una spin-off sta ora impiegando la tecnica per l'identificazione e la lotta alle contraffazioni. 'Dunque, è qualcosa che stiamo già utilizzando', ha aggiunto.

Tra i partner del progetto si contano esperti europei in chimica, fisica, scienza delle superfici e nanotecnologia. Nell'accettare il premio, il professor Leigh ha però voluto soprattutto sottolineare il duro lavoro dei membri più giovani del consorzio. 'Sono sicuro che nel laboratorio festeggeranno con grandi quantità di pizza e birra!', ha detto.

Fonte: Partecipazione di Notiziario CORDIS all'European Science Awards

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Quadro di finanziamento
  • 7FP-NMP : NANOSCIENZE, NANOTECNOLOGIE, MATERIALI E NUOVE TECNOLOGIE DI PRODUZIONE: priorità tematica 4 nell'ambito del programma specifico “Cooperazione” recante attuazione del Settimo programma quadro (2007-2013) di attività comunitarie di ricerca, sviluppo tecnologico e dimostrazione
Area di interesse
  • Unione Europea