Un gruppo di ricercatori tedeschi, sotto la guida di Enzo Kopperger, ha annunciato il 19 gennaio su Science di aver scoperto un metodo per controllare il movimento di un nano braccio. In un mio articolo di un anno fa (Il fabbricatutto) parlavo dell’assemblatore universale, una macchina da scrivania in grado di costruire qualsiasi cosa assemblando uno per uno singoli atomi. L’occasione era stata l’invenzione di una tecnica per posizionare gli atomi in punti precisi dello spazio.

L’idea visionaria di Drexler di una nano fabbrica dove nano macchinari preparano la materia prima per macchinari un po’ più grandi fino all’assemblaggio del prodotto finito sembrerebbe finalmente trovare i suoi primi componenti.

Il team di Kopperger è partito da una tecnologia annunciata nel 2006, chiamata ‘origami a DNA’, che permette di creare strutture rigide utilizzando il DNA come materiale. E sono andati ben oltre, riuscendo a realizzare un ‘origami a DNA dinamico’, dove il nano braccio si può muovere a velocità incredibili controllato da un computer che modula un campo elettrico.

Questi nuovi sistemi nanorobotici potrebbero persino servire come memoria meccanica molecolare: mi viene in mente la macchina analitica di Babbage (vedi il mio articolo Come avere una grande idea). A distanza di 200 anni, la tecnologia adiacente la renderà finalmente possibile.

Ma proviamo ad immaginare una nano fabbrica, ingrandendo il nano mondo di un fattore dieci milioni. In questa scala un atomo diventa una sfera di  tre millimetri di diametro. Semplici componenti del nano macchinario come ingranaggi e cuscinetti diventano lunghi qualche centimetro.

Le nano macchine così ingrandite sono simili agli oggetti del nostro mondo. Per capire meglio la scala pensate che se ingrandissimo di dieci milioni di volte un nostro globulo bianco questo riempirebbe uno stadio, e un nostro capello avrebbe un diametro di un chilometro.

E cosa succede al tempo? Sappiamo tutti che quando dimezziamo la dimensione di una ruota deve girare a doppia velocità per percorrere la stessa strada. Riducendo la scala di un fattore di un decimilionesimo tutti i movimenti vengono accelerati di dieci milioni di volte, raggiungendo frequenze impensabili nel nostro macro mondo.

Questa similitudine certamente rende la vita più semplice agli ingegneri che stanno progettando questi sistemi in quanto possono essere aiutati dalla loro esperienza nel macromondo.

Consiglio di vedere il filmato prodotto da Drexler e Burch nel 2005 che spiega l’idea della nano fabbrica (productive nano system video).

Purtroppo le cose si complicano se teniamo conto di altre caratteristiche come la superficie (che sarà costituita da palline e mai liscia), lo stato del materiale, le vibrazioni degli atomi dovute al calore. Ma di questo parleremo in un altro post.