La nanotecnologia molecolare (MNT) è una scienza rivoluzionaria che combina principi di chimica, biologia e fisica per proporre dispositivi microscopici su nanoscala che manipolerebbero meccanochimicamente singoli atomi e molecole allo scopo di costruire materiali, sradicare malattie e ripristinare l’ambiente; rendendo così i potenziali benefici dell’MNT ad ampio raggio e rivoluzionari.
L’MNT si basa sulla conoscenza che i processi biochimici e biofisici di base in atto a livello molecolare imitano i macchinari di assemblaggio industriale su scala microscopica. Questo è forse più facilmente visibile nell’esempio del DNA, che è una catena molecolare di istruzioni per costruire una struttura macroscopica dal basso verso l’alto. Gli “strumenti” che realizzano la costruzione vera e propria sono processi biochimici naturali. Sfruttando questi processi sotto forma di manipolazione diretta a livello atomico e potenziandoli con il controllo biomeccanico computerizzato, si apre una nuova era di possibilità.
Per citare solo alcuni potenziali vantaggi di MNT:
ABBONDANTE ENERGIA PULITA –
I vantaggi di MNT includono la capacità di rendere fattibile l’energia solare attraverso la produzione di celle solari “indistruttibili” che potrebbero essere verniciate su strade e tetti, superando facilmente i requisiti energetici della nazione. MNT consentirebbe anche la produzione di combustibili senza inquinamento, ponendo fine alla crisi energetica e rendendo l’energia accessibile.
ELIMINARE LA MALATTIA E ALLUNGARE LA VITA –
La nanomedicina promette un’era di potere senza precedenti per rimanere in buona salute per tutta la vita in virtù di nanorobot microscopici in vivo che potrebbero riparare il corpo essenzialmente di tutte le malattie a livello cellulare. L’AIDS, il cancro e persino le malattie genetiche diventerebbero un ricordo del passato, così come rughe, artrite, problemi di vista e altre malattie legate all’età. Ci si potrebbe aspettare che le persone vivano vite molto più lunghe con una qualità della vita più elevata.
GUARIRE L’AMBIENTE –
I potenziali benefici della MNT per l’ambiente sono sbalorditivi quanto il suo potenziale beneficio per la medicina. Gli scienziati prevedono sciami di microscopici nanorobot che spazzano gli oceani, smontando gli inquinanti per proteggere e preservare l’ambiente marino; altri puliscono l’aria dei miliardi di tonnellate di anidride carbonica che vi vengono scaricati ogni anno, e altri ancora ripristinano le foreste e reintroducono specie estinte, derivanti dalla riduzione degli habitat e dall’inquinamento. I danni causati dalla rivoluzione industriale potrebbero essere invertiti mentre la tecnologia MNT potrebbe supportare una popolazione molto più ampia con un impatto ambientale potenzialmente molto inferiore.
MATERIALI INTELLIGENTI E PRODUZIONE VERDE –
I vantaggi di MNT includono la capacità di fabbricare prodotti di tutti i tipi a basso costo dall’atomo in su con “nanofabbriche” desktop programmabili. Praticamente qualsiasi cosa consentita dalle leggi della natura potrebbe essere fabbricata senza manodopera o fabbriche inquinanti (in qualche modo simile al replicatore di Star Trek). Il software programmabile guiderebbe il processo di costruzione, inclusa la capacità della nanofabbrica di replicarsi. Un imprenditore potrebbe progettare, fabbricare e produrre un prodotto in vendita tutto in una giornata di lavoro. Gli impianti industriali tentacolari diventerebbero obsoleti, liberando terreno, riducendo l’inquinamento e risparmiando una grande percentuale di acqua destinata all’uso industriale.
I vantaggi di MNT includerebbero anche “materiali intelligenti” nuovi ed esotici con la capacità di codificare le istruzioni di assemblaggio o riparazione nel materiale stesso. Immagina prodotti che crescono da soli con direzioni autorigeneranti nel loro DNA. Mobili che si assemblano da soli e “riparano” graffi o intaccature. Motori che si riparano da soli e vestiti che si adattano alle condizioni atmosferiche.
Per uno sguardo suggestivo sulle possibili applicazioni high-tech dei benefici della MNT, K. Eric Drexler, “padre della MNT” e autore di Engines of Creation (1986) e Nanosistemi (1992), offre l’intrigante suggestione di un motore a razzo che non solo si ripara da solo, ma cambia forma come il tessuto muscolare quando entrano in gioco diversi requisiti di spinta, forza e aerodinamica.
I prodotti chimici grezzi per le nanofabbriche sarebbero ottenuti attraverso disassemblatori che utilizzano strumenti naturali come enzimi, ioni e radicali liberi per scomporre la materia (ad esempio prodotti riciclati, sottoprodotti del processo di fabbricazione, ecc.) in elementi di base, rendendo la nanotecnologia estremamente pulita e costosa efficiente. Invece di scavare discariche, i rifiuti potrebbero essere riciclati in materiali da costruzione per i senzatetto. I risparmi per i produttori ei benefici per il pubblico e l’ambiente sarebbero cumuli ed esponenziali.
AIUTANDO LE NAZIONI DEL TERZO MONDO –
Poiché i vantaggi della MNT includono la capacità di produrre prodotti da una macchina programmabile delle dimensioni di un bagaglio a mano, un villaggio impoverito senza i soldi per investire in infrastrutture potrebbe, con una singola nanofabbrica, realizzare filtri per le forniture di acqua contaminata, materiali per il riparo, serre e gestione delle acque reflue. La MNT potrebbe migliorare drasticamente la qualità della vita, ridurre le malattie, promuovere l’agricoltura e rendere l’acqua potabile disponibile a tutti. Aggiungi la nanomedicina a questo scenario e vediamo la capacità di cambiare non solo le nazioni industriali con MNT, ma il mondo intero.
MINIATURIZZAZIONE INFORMATICA E AI –
Il valore nella produzione MNT è che si ottiene la precisione esatta, atomo per atomo. Per i computer questo si traduce nella fase successiva della miniaturizzazione poiché le impurità nei materiali possono essere eliminate e possono essere assemblate strutture impegnative. I computer estremamente piccoli e potenti saranno economici e abbondanti, disponibili anche per le persone più povere (probabilmente con interfacce vocali opzionali). La robotica e l’intelligenza artificiale (AI) fornirebbero capacità sovrumane.
COLONIZZAZIONE SPAZIALE –
Un altro vantaggio proposto dall’MNT è che il carico utile senza peso della nanotecnologia rende molto economico l’invio nello spazio. I dispositivi MNT avanzati potrebbero preparare rapidamente i pianeti per l’occupazione umana costruendo strutture, modificando la composizione dell’atmosfera o eseguendo altri compiti critici; mentre la nanomedicina potrebbe personalizzare il corpo umano per i viaggi nello spazio e forse anche per tollerare altre atmosfere.
Proprio come alcuni fisici credono che le superstringhe siano la risposta sfuggente alla tanto agognata “teoria del tutto” di Einstein, la MNT potrebbe essere vista come una tecnologia unificante che non solo ha la capacità di guarire gli esseri umani e il pianeta, ma di spingerci in un nuova era di industria pulita e possibilità illimitate, cambiando drasticamente, prolungando e migliorando la vita come la conosciamo in modi inimmaginabili, il tutto entro i prossimi 10-30 anni.
Tuttavia, i potenziali pericoli della MNT sono persuasivi quanto i suoi benefici. Sebbene le generazioni degli ultimi 100 anni abbiano caparbiamente e con successo assimilato una serie vertiginosa di tecnologie notevolmente migliorate, la MNT è esponenzialmente diversa. Sarà molto più potente, portatile, economico e, se le nanofabbriche saranno ampiamente accessibili, disponibili. Comunque sia, la scienza è destinata a marciare verso ciò che ora sa essere possibile e noi, alcuni volontariamente, altri forse no, siamo destinati a marciare con essa.
Per ulteriori informazioni sui potenziali benefici e pericoli della MNT, il Center For Responsible Nanotechnology funge da centro di informazione pubblica con continui aggiornamenti e notizie.