4. UNO SGUARDO AL FUTURO

Nanomacchine: per fare cosa?

Abbiamo visto che negli organismi viventi le macchine biomolecolari svolgono in maniera puntuale ed incessante un’ampia varietà di funzioni. Il ruolo cruciale affidato dalla Natura a questi minuscoli congegni è una dimostrazione più che convincente della loro utilità. Molti scienziati prevedono che le macchine molecolari artificiali porteranno ad applicazioni innovative in molti settori della tecnologia e della medicina. Si può pensare, ad esempio, che con le nanomacchine potremo costruire materiali le cui proprietà si adattano alle condizioni esterne, plastiche capaci di piegarsi a comando, nanoattuatori meccanici, memorie e processori ultraminiaturizzati, sonde nanometriche in grado di diagnosticare malattie, farmaci intelligenti che si attivano soltanto nel posto giusto al momento giusto.
Perché allora, nonostante i notevoli progressi compiuti nella costruzione di macchine molecolari, esse non sono ancora entrate nella nostra vita di tutti i giorni?

Innanzitutto occorre ricordare che le macchine biomolecolari sono sistemi estremamente sofisticati, frutto di processi evolutivi durati milioni di anni. Allo stato attuale non è possibile riprodurre in laboratorio nanomacchine di complessità strutturale e funzionale paragonabile a quelle naturali. Bisogna anche considerare, tuttavia, che la ricerca scientifica e tecnologica progredisce con grande velocità: ad esempio, le macchine molecolari che sappiamo costruire oggi sarebbero state praticamente impensabili solo trent’anni fa. Dopo aver affrontato numerose questioni fondamentali sia concettuali che pratiche, la ricerca sulle nanomacchine è entrata in una fase di maturità, nella quale l’attenzione degli scienziati si sta spostando dalla dimostrazione della validità di un’idea (proof of principle) alla costruzione di dispositivi utili, in grado di funzionare nel mondo reale.

In questa sezione (da 4.1 a 4.6, enhanced edition) descriveremo alcuni studi recenti che mostrano come le macchine molecolari artificiali, adeguatamente organizzate fra loro e/o interfacciate con l’ambiente circostante, sono capaci di svolgere funzioni di varia natura. I risultati di questi esperimenti fanno sperare che in un futuro non troppo lontano le nanomacchine potrebbero davvero innescare una nuova rivoluzione industriale.