Lo Specchio giugno 2007 Il nanomondo ci salverà di P.B. Vetri e muri che si autopuliscono da polvere e smog. Camicie sempre impeccabili, fresche come se fossero appena uscite dalla lavatrice. Odori di frittura, fumo di sigaretta e scarichi di auto neutralizzati. Inquinanti pericolosi come ossidi di azoto e anidride solforosa eliminati dall'aria che respiriamo in città. Ma anche cosmetici che cancellano le rughe come uno stucco miracoloso: finalmente un lifting senza bisturi. Sono le prime applicazioni delle nanotecnologie già entrate nella vita quotidiana. Per adesso circolano soltanto negli ambienti più sensibili alle ultime novità della ricerca scientifica, ma ormai sono mature per arrivare al grande pubblico. ABRACADABRA... LA MAGIA DELLA FOTOCATALISI Le nanotecnologie vivono nella dimensione del nanometro, cioè del miliardesimo di metro o, se preferite, del milionesimo di millimetro, un centomillesimo di un capello. Difficile da immaginare. Diciamo allora che il punto alla fine di questa frase è largo milioni di nanometri. Questa è la scala degli atomi e delle molecole. In una goccia che cade dal rubinetto ci sono tante molecole di acqua che potremmo darne 200 miliardi a ogni abitante della Terra. Sì, le molecole sono davvero molto piccole. Eppure i nanotecnologi hanno imparato a manipolarle, a metterle insieme e a usarle come se fossero minuscole macchine. Qual è il segreto del loro funzionamento? Nel caso dei muri autolavanti, delle camicie anti-sudore e dei nuovi prodotti per ripulire l'aria ed eliminare i batteri, le parole magiche sono biossido di titanio e fotocatalisi. Il biossido di titanio è una polvere molecolare finissima, formata da un atomo di tiranio legato a due atomi di ossigeno: una nanostruttura semplice, dal diametro di 8 milionesimi di millimetro, che l'industria giapponese riesce già a esportare in quantità commerciali. La fotocatalisi è una reazione chimica accelerata dalla luce: sotto l'azione della radiazione solare, e più precisamente dei raggi ultravioletti, gli elettroni nell'orbita esterna del biossido di titanio si liberano, e così permettono all'ossigeno di reagire con sostanze organiche di ogni genere trasformandole in molecole innocue: acqua e anidride carbonica (quest'ultima è un gas a effetto serra, ma le dosi in gioco nel nostro caso sono trascurabili rispetto alle quantità prodotte bruciando petrolio, carbone e metano). Il meccanismo ricorda la fotosintesi che avviene nelle foglie delle piante. I fotoni - cioè le particelle di luce solare - spostano elettroni nella clorofilla permettendo alla pianta di sintetizzare zuccheri. Nello stesso modo, i fotoni spostano elettroni nel biossido di titanio promuovendo reazioni chimiche che distruggono le molecole sgradite, si tratti di cattivi odori, smog o altri inquinanti. Il processo è a ciclo chiuso: gli elettroni vengono subito riacchiappati dal biossido di titanio, che così non si consuma e può rimanere attivo per anni. LE «NANO.. SCONFIGGERANNO I CATTIVI ODORI Per l'edilizia si apre un'era nuova. Mescolato ad acqua e spruzzato su pareti di cemento, intonaco, mattoni o marmi, il biossido di titanio mantiene puliti questi e altri materiali da costruzione: il sole fa funzionare l'auto-lavaggio con grande efficienza. Addio imbianchini e imprese di pulizia. Negli interni - uffici, ristoranti, palestre, abitazioni - in un paio d'ore demolisce inquinanti come fumi di sigaretta, benzene, ammoniaca, il pestilenziale solfuro di idrogeno (l'odore di uova marce), la formaldeide (sostanza cancerogena). A innescare il processo basta la normale illuminazione, meglio se al neon perché contiene più raggi ultravioletti. Straordinari sono i tessuti resi «intelligenti» grazie all'azione deodorante e antibatterica del biossido di titanio. Il sudore appena emesso non ha odore, ma poiché oltre al 70 per cento di acqua contiene anche zuccheri e sali minerali, è un buon terreno di coltura per batteri che abitano normalmente sulla nostra pelle, in mezzo ai tre milioni di ghiandole sudoripare: tanto che, sulla cute sudata, la loro popolazione raggiunge rapidamente i sette milioni per centimetro quadrato. E purtroppo gli acidi grassi prodotti dal metabolismo dei batteri sono tun'altro che inodori. La stoffa agevola la sudorazione e trattiene gli olezzi sgradevoli. Il biossido di titanio riesce ad accelerarlo sia smontandone le molecole sia eliminando i batteri. L'industria tessile produce già stoffe nano-trattate per maggliette, abbigliamento intimo e sportivo, camici da ospedale, lenzuola, materassi. Ma possiamo rendere «intelligenti» anche capi normali nebulizzando su di essi il solito biossido di titanio nanostrutturato. Un esperimento fatto su camicie e giacche ha dimostrato che l'odore di sudore viene abbattuto dell'ottanta per cento anche sotto la luce artificiale che c'è di norma in un ufficio. E poiché il biossido di titanio lavora a ciclo chiuso azionato dai fotoni luminosi, dopo una settimana di uso, la camicia era praticamente come appena lavata. Il che non vuol essere un incoraggiamento a lavarsi e cambiarsi poco, tanto più che lo stesso test ha provato come il biossido nebulizzato su una camicia mantenga la sua efficacia anche dopo 50 lavaggi. ARRIVA L'ACCIAIO A PROVA DI SUPERMAN Le nanotecnologie applicate nei fotocatalizzatori al biossido di titanio e nei cosmetici con nanoparticelle funzionanti come stucco per le rughe (ma anche per cancellare piccole rigature sulle automobili) sono tra le più semplici. La ricerca punta ora a progetti più ambiziosi, che promettono computer ultrapotenti, capsule molecolari per introdurre farmaci anticancro solo nelle cellule malate e non in quelle sane, nanorobot, nanomacchine per produrre energia. Si lavora anche a cavi sottilissimi, centinaia di volte più resistenti dell'acciaio, fatti con nanotubi: alla base c'è una molecola a forma di pallone da calcio costituita da 60 atomi di carbonio: è il fullerene, scoperto da Harold Kroto nel 1986 (Nobel per la chimica dieci anni dopo) osservando una stella con un radiotelescopio. Gli atomi possono ormai essere manipolati uno per uno con il microscopio a effetto tunnel e con il microscopio a forza atomica. Stati Uniti e Giappone sono all'avanguardia. Ma anche in Italia ci difendiamo. Ricerche promettenti nel campo delle nanotech si fanno, per esempio, all'Università e al Politecnico di Torino. C'è anche il supporto della Regione Piemonte, che in parallelo ha varato una ricerca sulla percezione delle nanotecnologie da parte dei cittadini. L'obiettivo è una informazione chiara e oggettiva, per evitare che dopo No-Ogm e No-Tav salti fuori anche un movimento No-Nano.<