di Ugo Farinelli

Enabling technologies, tecnologie abilitanti, è l’espressione inglese per indicare quegli sviluppi tecnologici che non sono indirizzati a un particolare settore di applicazione, o sono diretti a più settori al tempo stesso, e che rendono possibili soluzioni o miglioramenti che altrimenti sfuggirebbero. Si tratta di un humus di tecnologie avanzate, sviluppate spesso nell’ambito di ricerca fondamentale o comunque non finalizzata, la disponibilità delle quali permette di risolvere problemi o strozzature e di avanzare molto più rapidamente nei campi applicativi. Per esempio, lo sviluppo di auto elettriche o anche di auto ibride è oggi frenato soprattutto dalla non disponibilità di batterie adeguate in termini di densità di energia e/o di potenza, di cicli di vita, di velocità di ricarica. La soluzione a questo problema potrebbe non venire direttamente dalle ricerche di tipo elettrochimico indirizzate allo sviluppo di nuove batterie, bensì dalla concezione di nuovi materiali o di nuovi tipi di approccio quali stanno emergendo oggi nell’ambito delle nanotecnologie. Può essere interessante partire proprio da questo esempio. Le nanotecnologie si basano sulla possibilità di manipolare singoli atomi o molecole,disponendoli e organizzandoli in forma voluta e replicabile, fino a realizzare materiali (solidi, o rivestimenti di superficie, o liquidi) con proprietà interamente nuove. Le nanotecnologie hanno oggi un grande sviluppo, con prospettive di applicazione molto varie e in alcuni casi molto promettenti. Possiamo poi concentrare l’attenzione su una particolare linea di ricerca e su un materiale particolare, che da solo ha fatto scrivere libri su libri: il fullerene.
Già la storia del nome punta a una sua singolarità: il fullerene riceve il suo nome non dal chimico o dal fisico che lo ha inventato, ma da un architetto, inventore, poeta e autore, Buckminster Fuller, che propose nel 1949 una nuova struttura geometrica spaziale, che chiamò la “cupola geodetica”, formata da un’alternanza di esagoni e di pentagoni, con particolari doti di resistenza e di leggerezza, e con la quale furono realizzati alcuni edifici in varie parti del mondo, ma che fu anche alla base di una serie di nuove carrozzerie di automobile. Ebbene, scienziati americani e inglesi, nei primi Anni‘90, realizzarono un nuovo tipo di molecola formata interamente da atomi di carbonio (tipicamente 60 atomi) la cui struttura rivelò una straordinaria rassomiglianza con quella proposta da “Buck”, in onore del quale fu quindi nominata la nuova molecola. Si tratta della terza forma di organizzazione molecolare del carbonio, dopo la grafite e il diamante (qualcuno aggiunge la cerafite). Per la scoperta del fullerene si divisero il premio Nobel per la chimica del 1996 gli americani Richard Smalley (recentemente scomparso) e Robert Curl, entrambi della Rice University di Austin, Texas, e l’inglese Sir Harold Kroto che allora lavorava all’Università di Sussex. Smalley fondava alla Rice nel 2003 il Carbon Nanotechnology Laboratory (interamente dedicato alla ricerca sulla produzione e le applicazioni del fullerene) che è oggi uno dei centri di eccellenza mondiali nel campo delle nanotecnologie.