Quantum dot dot dot – Nanotecnologia naturale

È andata più o meno così il 4 ottobre. In una sala riunioni piuttosto modesta ci siamo seduti con altri redattori di chimica per seguire l'annuncio dell'Accademia reale svedese delle scienze; cookie forniti. I principali candidati al premio, che erano stati oggetto di molte speculazioni sulle riviste di chimica e sui social media nei giorni precedenti l'evento, hanno dato forma allo schema delle sedute: i chimici organici in un angolo; gli appassionati dell'elettrocatalisi dall'altro; i poveri chimici fisici si sono un po' persi nel mezzo. Con l'avvicinarsi delle 11, gli smartphone sono stati aggiornati con una frequenza pari a quella di un NMR, diventando pericolosamente caldi. Circolavano già voci insistenti secondo cui il premio avrebbe riguardato i punti quantici, ma tutto è stato dimenticato quando sullo schermo è apparso il Comitato, seduto nella sala della conferenza stampa. Silenzio. I più tecnologici hanno impostato le loro app di traduzione dallo svedese all'inglese per contrastare la tradizione di fare l'annuncio prima in una lingua parlata da un piccolo numero di scienziati (ma soprattutto dal nostro Alfred, quello con i soldi).

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Poi tutto è cambiato. “Il premio di quest'anno riguarda una scoperta fondamentale nel campo delle nanotecnologie” (https://youtu.be/6ilqb5qlI8s). Una dolce musica ha iniziato a risuonare nel nostro cervello 'nano'-editor, i nostri volti hanno sorriso come quando un esperimento funziona, e poi anche il Comitato sullo schermo si è unito, mostrando soluzioni colorate: così belle, così fluorescenti, come un'esperienza sinestetica; era quasi troppo da sopportare… e pensavamo che fossero solo biscotti!

Solo pochi minuti dopo, di ritorno da questa intensa esperienza, abbiamo iniziato a renderci conto della grandezza di quanto era appena accaduto. Un premio Nobel per la chimica alle nanotecnologie fondamentali non è qualcosa di ordinario. Ci sono stati altri Premi Nobel per le nanotecnologie (il C₆₀, grafene, macchine molecolari, per esempio), certo, ma questo in qualche modo sembrava più speciale. E in effetti lo è, perché è stato assegnato all'osservazione di un fenomeno per cui la materia mostra proprietà diverse a seconda delle dimensioni: un concetto fondamentale per l'intero campo della nanoscienza e della nanotecnologia, non solo per i punti quantici. L'attrazione per la nanotecnologia deriva in parte dal fatto che offre strumenti chimici relativamente semplici (dimensioni, forma, chimica della superficie) per controllare la relazione struttura-proprietà di un materiale in modo preciso, qualcosa che non si dispone in massa o nelle molecole.

Vi rimandiamo alla pubblicazione del Comitato Nobel per la Chimica¹ e ad un recente articolo di revisione² per una storia dettagliata della scoperta dei punti quantici e il ruolo dei premiati: Moungi G. Bawendi, Louis E. Brus e Aleksey Yekimov. In questo numero siamo lieti di offrire ai lettori un Domande e risposte con il Prof. Brus consegnato pochi giorni dopo la consegna del premio.

Ricorda i primi giorni del suo incontro con i punti quantici colloidali nel periodo 1982-1986 durante il suo periodo ai Bell Labs, dove l'osservazione di uno spostamento nel tempo nel picco di assorbimento ottico dei piccoli cristalli di solfuro di cadmio catturò in modo cruciale il suo interesse scientifico. Inoltre, il Prof. Brus, ora emerito alla Columbia University, offre un importante consiglio ai giovani scienziati che vale la pena sottolineare nuovamente in questa sede, perché racchiude in sé l’approccio scientifico che ha reso la nanotecnologia il successo che è. Riflette sul fatto che siamo tutti limitati dal nostro background scientifico e che a volte questo può rappresentare un limite nella carriera di uno scienziato perché impedisce loro di guardare un problema da diversi punti di vista. Uscire dai mondi iperspecializzati in cui spesso gli scienziati si trovano risucchiati richiede energia, interrogativi e una buona dose di coraggio. Il consiglio pratico del Prof. Brus è di prendersi il tempo necessario per leggere articoli al di fuori dell'ambito immediato della propria specializzazione; chiedi ai colleghi perché stanno lavorando su un determinato problema: cosa trovano in esso di così entusiasmante? cosa li spinge?; e cercare sempre un problema migliore da risolvere.

Come appassionati di nanoscienza e nanotecnologia, sappiamo che un approccio interdisciplinare alla ricerca scientifica richiede il superamento dell’ostacolo iniziale consistente nel definire, tra le altre cose, terminologia, strumenti di indagine e aspettative. Ma sappiamo anche che colmare questo divario interdisciplinare apporta valore e accelera la scoperta, oltre ad essere un’esperienza arricchente.

Ecco perché, oltre ad essere un premio “per la scoperta e la sintesi dei punti quantici”, interpretiamo la decisione dell'Accademia svedese come un premio all'intero campo delle nanoscienze e delle nanotecnologie. Forse è per questo che abbiamo vissuto quel momento di torpore ed euforia all'annuncio.