Nanotubi, il futuro dell'umanità

Resistenza alla trazione pari a 100 volte l'acciaio ma con peso 6 volte inferiore, possibilità di piegarsi fino a 90° senza danneggiarsi.
Non si tratta di un fantomatico materiale preso da un film di fantascienza ma bensì del nanotubo, che costituisce una delle forma allotropiche del carbonio, scoperte nel 1985 dal chimico americano Richard E. Smalley.
Nel 1991 il Giapponese Sumio Iijima, ricercatore della NEC Corporation, fu il primo ad osservare al microscopio queste strutture, con un diametro compreso tra un minimo di 0,7 nanometri e un massimo di 10 nanometri.
Nel nanotubo gli atomi di carbonio sono legati tra loro secondo una struttura esagonale o pentagonale in modo da costituire un cilindro, caratterizzato da un'elevata resistenza meccanica.
Tuttavia le differenti strutture accoppiate tra loro causano la deformazione del cilindro e questo è uno degli ostacoli che rende complessa la produzione di questo materiale.
Attualmente esistono diverse tecniche utilizzate per la produzione dei nanotubi, basate sulla vaporizzazione del carbonio e sull'utilizzo del laser, tutte purtroppo accomunate da un unico risultato: una grande percentuale dei nanotubi ottenuti presenta imperfezioni che li rendono praticamente inutilizzabili.
Per questo motivo si stanno cercando delle tecniche che consentano di purificare i nanotubi prodotti, migliorando i metodi attualmente utilizzati che hanno il grosso difetto di danneggiare i nanotubi ideali durante la manipolazione, arrivando a scartare fino al 90% della produzione.
A causa di questi problemi i costi produttivi sono ancora eccessivamente alti, tuttavia il gioco vale la candela in quanto il salto tecnologico conseguente alla produzione di massa dei nanotubi potrebbe essere inimmaginabile.

Per cominciare i nanotubi possono essere trattati in maniera da diventare estremamente sensibili alla presenza di campi elettrici ad alto voltaggio.
Applicando su di essi un campo magnetico è possibile farli piegare fino a 90° senza alterare le caratteristiche meccaniche.
Immaginiamo quindi un materiale "mutaforma", più resistente di qualunque altra cosa prodotta dall'uomo e in grado di modificare il suo aspetto secondo le necessità.
A seconda della loro struttura geometrica inoltre variano le caratteristiche conduttive, comportandosi da metallo o da semiconduttore. In altre configurazioni è stato inoltre scoperto il cosiddetto fenomeno di "conduzione balistica", per cui un'elettrone può attraversare un nanotubo opportunamente configurato senza scaldarlo.
Grazie alle affinità comportamentali con il silicio, utilizzato attualmente per costruire i microprocessori, sarebbe possibile costruire CPU 1000 volte più veloci di quelle attualmente disponibili, riducendo se non eliminando i problemi relativi alla miniaturizzazione e alla dissipazione termica che l'attuale tecnologia al silicio impone.

Il 2011 potrebbe essere l'anno della svolta per l'ingresso sul mercato di questo materiale, alcuni produttori di televisori lcd hanno annunciato che metteranno in commercio i primi pannelli ricoperti di un sottile strato di nanotubi, che promettono di migliorare le prestazioni video.

Volendo esagerare con la fantasia, ma non più di tanto, si può pensare all'ascensore spaziale, il progetto per ora solo ipotizzato di un dispositivo simile ad un ascensore che servirebbe a portare carichi in orbita.
L'ascensore spaziale sarebbe lunghissimo, fino a 100.000 chilometri, il materiale adatto per il lungo cavo sembrerebbe essere proprio il nanotubo, l'unico in grado di resistere alle enormi forze in gioco.
Attualmente il Giappone ha mostrato la volontà politica di realizzare un simile progetto, definendo superate tutte le limitazioni tecnologiche che ne impedivano l'attuazione.

Tra 50 anni forse sarà possibile passare un tranquillo week-end in famiglia a 100.000 chilometri di quota, facendo shopping in qualche centro commerciale e godendo di una vista spettacolare.