Premio Nobel per la Chimica 2016: per le nanomacchine a Sauvage, Stoddart e Feringa

Il riconoscimento ai tre scienziati per i loro studi sulle macchine molecolari. L’annuncio dell’Accademia di Scienze di Svezia

Il Nobel per la Chimica è stato assegnato ai ”nanomeccanici”: il francese Jean-Pierre Sauvage, allo scozzese Sir J. Fraser Stoddart e all’olandese Bernard L. Feringa. A loro va il merito, riconosciuto dalla prestigiosa Accademia delle Scienze svedese, per avere concepito “la più piccola macchina del mondo” studiando il movimento ”controllato” delle molecole. Una ricerca chiave, secondo quanto illustrato dalla giuria di Stoccolma, per gli sviluppi futuri dei nuovi materiali, nonché per l’immagazzinamento e lo stoccaggio dell’energia.

Si tratta di macchine biologiche, capaci di riprodurre movimenti che le cellule compiono in condizioni naturali, come la contrazione delle muscolari. E’ un Nobel di confine fra la biologia e la tecnologia perché le ricerche dei tre premiati hanno aperto la strada alla possibilità di realizzare dispositivi sempre più miniaturizzati.

I primi traguardi della ricerca sono stati raggiunti da Jean-Pierre Sauvage che riuscì a legare due molecole ad anello per formare una catena. Normalmente le molecole sono unite da forti legami covalenti in cui gli atomi condividono elettroni, ma quelle della catena erano invece legate da un collegamento meccanico mobile. Perché una macchina possa svolgere un compito deve consistere di parti mobili e i due anelli collegati soddisfacevano esattamente questo requisito.
Il secondo passo fu realizzato da Fraser Stoddart nel 1991, con la creazione di un rotaxano, legando un anello molecolare a un piccolo asse e dimostrando che l’anello poteva muoversi lungo l’asse. Tra le “creature” nate con la sua scoperta, un piccolo ascensore molecolare, un muscolo molecolare e un chip di computer molecolare. Fu poi Bernard Feringa nel 1999 a sviluppare per primo un motore molecolare, con una pala di rotore molecolare che girava sempre nella stessa direzione. Usando motori molecolari è riuscito a muovere un cilindro di vetro 10.000 volte più grande e ha anche progettato una nano-auto.

In sintesi, sono risultati che hanno permesso un bel ”salto dall’esplorazione all’ingegneria della natura”, ha spiegato il professor Vincenzo Balzani dell’Università di Bologna, ospite di RepubblicaTv, facendo l’esempio del fotovoltaico, frutto dell’interpretazione dei processi chimici replicabili in laboratorio per vari usi. Balzani, che ha firmato decine di studi sui motori molecolari in collaborazione con due dei tre premiati, si è detto “stupito di non essere stato inserito nei nomi”, ma felice di ”essere arrivato quarto”, prendendola con filosofia”.
Insomma, continua Balzani, il ”chimico è un inventore”. Non a caso, tornando agli studi che sono valsi il Nobel 2016, il motore molecolare è allo stesso livello di quanto fosse il motore elettrico nel 1830, quando gli scienziati ancora non immaginavano che nel futuro ci sarebbero stati i treni elettrici, le lavatrici, i ventilatori. Allo stesso modo le macchine molecolari potranno in futuro avere sviluppi incredibili, come la creazione di materiali nuovi, sensori e sistemi di immagazzinamento di energia. I settori che ne potrebbero beneficiare sono molteplici, tra cui quello della medicina.