Si pensi ad esempio al caso della catalisi chimica nella quale i
materiali nanostrutturati troverebbero grandi applicazioni per migliorare
l'efficienza, ad esempio delle celle a combustibile e di batterie.
Per quel che concerne l'effetto quantico, quando si scende a
dimensioni nanometriche, le proprietà ottiche, magnetiche ed elettriche
cambiano radicalmente.
Riducendo le dimensioni, fino a raggiungere quelle tipiche nanometriche dei cosiddetti clusters, a causa del basso numero di atomi presenti nel cluster medesimo e del suo volume ridotto, nella struttura elettronica si manifesta una discretizzazione dei livelli energetici (quantizzazione), che dipenderà dalle dimensioni del cluster, fenomeno denominato "quantum size effect " dalle quali dipenderanno caratteristiche del tutto nuove discordanti con quelle tipiche del materiale a dimensioni ordinarie.
A dire il vero l'utilizzo di proprietà dipendenti dalle dimensioni non
sono del tutto innovative considerando come è noto da secoli come aggiungere nanoparticelle d'oro e d'argento come pigmenti colorati nei vetri e
ceramiche per ottenere degli affascinanti effetti cromatici.
La
Lycurgus cup del quarto
secolo dopo cristo è un tipico esempio.
Se vogliamo definire questa materia, generalmente viene definita come fisica delle nanotecnologie.
In questa pubblicazione viene trattata in maniera eccellente sia la
definizione corretta da dare al termine nanotecnologia, che la relativa
classificazione delle proprietà dipendenti dalle dimensioni in funzione del
tipo di materiale e delle potenziali applicazioni delle proprietà che ne
derivano.
Feynman per primo parlò della possibilità fisica di manipolare la materia su scala atomica e molecolare e dalle immense potenzialità offerte.
Famoso è il suo riferimento della possibilità di immagazzinare l'intero contenuto della enciclopedia britannica sulla punta di uno spillo e della possibilità fisica di farlo.
Norio Taniguchi nel 1974, ricercatore dell'università di Tokio, fu il primo ad utilizzare il termine nanotecnologia in riferimento all'abilità (che si stava esercitando all'interno della università) di manipolare la materia a livello nanometrico.
Da allora uno slancio decisivo è stato dato alle nanotecnologie dall'industria elettronica nel tendenza sempre più spinta alla miniaturizzazione.
Accanto a ciò, si svilupparono delle tecniche e strumenti di
caratterizzazione edi indagine a livello nanometrico sempre più potenti (scanning tunnelling microscope STM, transmission electronic
microscope TEM etc.) con le ovvie ricadute positive sullo sviluppo delle
nascenti nanotecnologie.
Allo stato attuale, le nanotecnologie deve essere considerata come una
materia decisamente interdisciplinare che coinvolge diverse anime della
ricerca scientifica.
Evidentemente tutti gli sforzi sono
rivolti principalmente a capire i fenomeni coinvolti a queste ordine di
grandezze, considerando che le difficoltà non sono solo connesse alla
manipolazione nanometrica della materia ma quanto piuttosto alla
comprensione delle nuove leggi fisiche vigenti a questi stati di grandezza.
Lista di Report e pubblicazioni sulle previsioni
future nel campo delle nanotecnologie.
