Autore Harold Kroto
Titolo Molecole su misura
SottotitoloC60, il supermodello molecolare
EdizioneDi Renzo, Roma, 2005, Dialoghi scienza , pag. 68, cop.fle., dim. 139x210x7 mm , Isbn 978-88-8323-108-7
TraduttoreAntonella Mencarelli, Francesca Garofoli
LettoreFlo Bertelli, 2005
Classe chimica , scienze naturali












 

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Indice


Crescendo                        7
Sogni da universitario          15
Una vita nella scienza          18
La scoperta dell'HC7N           25
La scoperta del C60             30
L'esperimento                   36
Il nome                         42
L'impatto del C60               46
Dopo la scoperta                48
I1 Premio Nobel                 49
Il futuro per la scienza        51
Innovazioni                     55
Religione e scienza             59
Scienza cattiva?                62


 

 

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Pagina 7

Crescendo


Ero un bambino con un cognome strano. Ad eccezione di quando mi costringevano a terminare le cene scolastiche, questo è il mio più remoto ricordo di scuola. Gli altri bambini avevano i cognomi tipici del Lancashire: Chadderton, Entwistle, Fairhurst, Higginbottom, Mottershead e Thistlethwaite, ma esistevano anche eccezioni come Smith, Jones e Brown. All'epoca, il mio cognome era Krotoschiner (mio padre lo cambiò in Kroto nel 1955, per cui a volte alcuni pensano che sia giapponese). Avevo la sensazione di provenire da un altro pianeta, come forse pensava chi mi circondava. In quel periodo, nello sforzo di uniformarmi all'ambiente, imitavo il più possibile il comportamento degli altri bambini. Non era un tentativo facile, lo definirei anzi quasi impossibile perché i miei genitori erano decisamente eccentrici, soprattutto mia madre, estroversa e socievole: ambedue nati a Berlino, arrivarono in Inghilterra da rifugiati alla fine del 1930.

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L'impatto del C60


Si è detto che questo è il composto più importante scoperto nel XX secolo, ma non ne sono così sicuro. Credo che sia un composto interessante ed è certamente importante, perché ci dice qualcosa sulla chimica del carbonio e dei materiali, che potrebbe un giorno condurre a eccezionali applicazioni in campo umanitario e socio-economico. importante, direi fondamentale, che spieghi il comportamento il comportamento strutturale dinamico e statico dei materiali dei piani.

Se ci si dovesse chiedere qual è la più importante molecola scoperta nel XX secolo, si dovrebbe senz'altro rispondere quella del DNA. Si potrebbe, del resto, anche pensare al DDT che ha salvato miliardi di vite, alla penicillina, all'aspirina e alla pillola anticoncezionale. A tutt'oggi non ci sono state applicazioni ulteriori dei fullereni C60; e forse non sono la persona più indicata a prevedere quali potrebbero essere, perché fondamentalmente sono uno scienziato. Se pensiamo alle tante inconsuete proprietà elettriche ed elettroniche della molecola e a quelle dei nanotubi, che hanno anche proprietà elettroniche molto interessanti correlate a quelle del C60, è in quest'area, probabilmente, nelle applicazioni elettroniche ed elettriche del C60 e dei nanotubi che potremmo trovare le loro prime applicazioni. Credo che si possa immaginare per il C60 e le specie collegate un impiego futuro nei computer derivati da dispositivi che calcolano in nanoscala. Tuttavia, bisognerà risolvere enormi problemi tecnici prima di trovare una loro applicazione pratica. L'aspetto più importante è forse l'impatto sul pensiero scientifico: c'è tutto un mondo, di chimica organica dei sistemi anulari e di scienza dei materiali, che è stato improvvisamente scoperto dopo il Buckminsterfullerene.

Si tratta di un successo della scienza di base, non della scienza applicata, che ci ricorda opportunamente come la scienza di base possa ottenere risultati in aree fondamentali, sia per le zone strategiche sia per quelle applicate. L'origine dell'intero progetto scaturì da un interesse per le dinamiche molecolari che andava di pari passo con l'obiettivo di comprendere l'origine delle catene di carbonio nello spazio e il loro eventuale rapporto con i granuli e le molecole, tanto in atmosfere circumstellari quanto nella fuliggine. Il grande beneficio apportato dal C60 è forse che rappresenta un'altra lezione sul valore del sostegno alla scienza pura di base.

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Il futuro per la scienza


Io credo che uno dei motivi del calo di interesse dei giovani per la scienza e l'ingegneria sia che pochi di loro ricevono in dono giocattoli che ne stimolano la creatività e sviluppano abilità manuali. Per esempio, non ricevono più giochi di chimica o per lavorare il legno. un bene che molti possiedano il Lego, ma avrebbero bisogno di qualcos'altro oltre a giochi in cui si assemblano puramente e semplicemente elementi. Avrebbero bisogno di giochi che sviluppino l'abilità manuale e la comprensione dei princìpi di ingegneria, capacità che io ho appreso, come già detto, giocando con il Meccano. Sono sicuro che averci giocato abbia rappresentato un elemento cruciale del mio sviluppo e non può essere una coincidenza che quasi il 100% degli scienziati più anziani e degli ingegneri abbiano da bambini posseduto un Meccano. Allineare accuratamente dadi e bulloni, e stringerli senza strappare il filo, è un'arte delicata, che richiede un buon coordinamento mano-occhio e una conoscenza della sottile differenza esistente tra materiali come acciaio, ottone e alluminio.

Un problema di cui non conosco la soluzione è come tenere agganciati i bambini ai giocattoli che richiedono perseveranza e sviluppano conoscenze manipolative, in quest'epoca di giochi al computer (spesso violenti), telefoni mobili, walkman e tanti altri oggetti che offrono gratificazioni immediate. Un modo per imparare come funzionano le cose è riparandole, tanto per fare un esempio. Ai vecchi tempi, quando la radio di famiglia aveva un guasto, probabilmente si trattava di una valvola difettosa. Si svitava la parte posteriore, si cercava la valvola rotta e la si sostituiva. I miracoli tecnologici che esistono al giorno d'oggi, l'orologio da polso digitale con il suo display a cristalli liquidi, la minuscola batteria e il microprocessore, non possono essere riparati. Le vecchie sveglie potevano essere aggiustate e i bambini erano in grado di vedere, sebbene in modo approssimativo, come queste funzionavano aprendone semplicemente la parte posteriore. Noi oggi siamo molto lontani dal comprendere come funziona la maggior parte del nostro mondo. Qualcuno può affermare che questo non è importante, ma io non ne sono così sicuro. Credo invece che se non sappiamo come funzionano le tecnologie dalle quali dipendiamo, facciamo probabilmente più errori del necessario. Dato che pochi fra i nostri attuali ingegneri hanno posseduto treni elettrici e giochi di costruzione quand'erano bimbi, dobbiamo veramente sorprenderci che i nostri treni si guastino, i binari saltino in aria e la metà delle scale mobili della metropolitana di Londra siano fuori servizio?

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Innovazioni


Sono un convinto assertore del fatto che scienza, ingegneria e tecnologia abbiano giovato alla società, ma sono anche fortemente consapevole che le nostre tecnologie hanno permesso a molti di saccheggiare le risorse produttive del pianeta, in modo tale da condurci al disastro. Non abbiamo bisogno di una collisione con un asteroide: i materiali di scarto non riciclabili delle auto, dei computer, delle borse di plastica e delle gomme da masticare stanno facendo il loro effetto. Tempo fa conclusi che non saremmo sopravvissuti a questo secolo; e recentemente l'Astronomo Reale, Martin Rees, ha scritto un intero libro esponendo un analogo punto di vista. Io rimango ottimista, ma solo a condizione che tutti noi, dagli industriali ai politici, dagli ingegneri agli scienziati, dagli agricoltori ai pescatori, ci impegnamo a cambiare stile di vita. Sarà compito del governo o dell'industria stabilire se da ogni prodotto possa derivare un contributo positivo o negativo al mantenimento della vita, cioè un quoziente positivo (PSQ) o negativo (NSQ) per la sopravvivenza, basato su una scala da +10 a -10. La gente deve esercitare pressione acquistando solo beni con un alto PSQ. Una tassa severa sulle auto sportive e sulle utilitarie che si ingozzano di benzina sarebbe un piccolo primo passo. L'educazione deve rendere i nostri figli consapevoli che la sopravvivenza è ormai una priorità assoluta.

Ogni specifico gruppo deve unire le sue conoscenze alle altre affinchè le future generazioni siano consapevoli di questo problema. La comunità della scienza e della tecnologia deve sviluppare la cultura della sopravvivenza come un motore d'azione primario. Io vedo in questo quadro un ruolo fantasticamente costruttivo per la chimica, che in passato ha molto contribuito a far nascere questa cultura e ha molto da offrire anche in futuro: può diventare la scienza fondamentale per la sopravvivenza del XXI secolo. Sviluppare tecnologie veramente sostenibili, che permettano di godere di una qualità della vita paragonabile a quella attuale di noi occidentali, rappresenta la nostra sola speranza. Questo accadrà soltanto se l'investimento di massa sarà collegato alla ricerca diretta del sostentamento. Ci sono molti campi interessanti. Ecco un elenco dei miei primi tre progetti:

1) Divisione dell'acqua mediante raggi solari per sviluppare un'economia di combustibile ad acqua.

2) Nuovi materiali economici ed efficienti finalizzati a convertire l'enorme massa di raggi solari che cade ogni giorno sulla superficie terrestre direttamente in elettricità.

3) Massiccio investimento per la comprensione della chimica del fissaggio dell'azoto. La strada della simbiosi batterica, che certe colture di radici hanno sviluppato, le ha rese in grado di fissare il loro proprio azoto. Lo sviluppo, forse attraverso l'ingegneria genetica, di un ceppo di grano in grado di fare altrettanto sembra ora possibile. Questa innovazione ovvierebbe da sola al bisogno di fertilizzanti inorganici e, di conseguenza, permetterebbe un risparmio attorno al 10-20% della fornitura di combustibile fossile nel mondo.


Sono stanco e disgustato da tutti i cervelli oziosi che a ogni disastro tecnologico se la prendono con la tecnologia e ne predicono altri in futuro, omettendo di dire che senza la tecnologia anche loro sarebbero tra quel 95% della società che conduce una vita di totale miseria e degrado, addirittura peggiore dei tempi anteriori alla rivoluzione industriale. Un gran numero di persone vive ancora senza tecnologia e in stato di totale povertà. Facendo però dello sviluppo sostenibile la spinta primaria della prossima epoca di innovazione, quei giovani sensibili, oggi giustamente disillusi dalle infrastrutture capitalistiche globali, potranno rivolgere il proprio enorme potenziale creativo alla soluzione degli stimolanti problemi che dobbiamo affrontare. Se tutto questo non accadrà rapidamente, siffatto potenziale verrà incanalato in attività distruttive delle quali dovremo incolpare solo noi stessi. La mancata ratifica del governo Bush del protocollo di Kyoto che era una prima, piccola iniziativa nella direzione che sto indicando è un'altra chiara manifestazione dell'irresponsabilità sociale che permea la leadership della nazione tecnologicamente più avanzata del mondo. Organizzazioni responsabili come la "Royal Society", "US National Academy of Sciences", "3rd World Academy of Science", ONU e UNESCO devono esercitare quanta più pressione possibile per assicurare che la sopravvivenza diventi una questione di primaria importanza.

Negli ultimi tempi mi ha perseguitato una famosa immagine che risale alla prima guerra mondiale. il poster di un uomo che fissa il vuoto mentre un bambino gioca sul pavimento con i soldatini e la bimba sulle sue ginocchia domanda: "Papà, cos'hai fatto nella Grande Guerra?". Quest'immagine mi appare una metafora di questi tempi preoccupanti in cui i bambini, che potrebbero non avere la possibilità di vivere nel prossimo secolo, chiedono che cosa stiamo facendo ora, nella vera grande guerra, quella della sopravvivenza della razza umana.

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Scienza cattiva?


Al giorno d'oggi siamo continuamente bombardati da campagne che agiscono su fattori emotivi, spesso portate avanti da gruppi con una ridotta comprensione tanto degli argomenti scientifici intrinseci quanto del problema globale. Campagne pro e contro i fagioli OGM nei toast biologici, pro e contro i sostituti omeopatici del Viagra, pro e contro i gerbilli clonati... e via dicendo. Sono argomenti davvero complessi sui quali i cosiddetti "esperti" esprimono affermazioni sostanzialmente inadeguate, verso cui il pubblico appare troppo credulone. La campagna più recente è quella contro la nanotecnologia. Un ospite del programma televisivo "Today" affermò, nel 2003, che "i gruppi ambientalisti stanno mostrando molta preoccupazione" al riguardo. "Business Week" ha pubblicato un articolo sulla nanotecnologia dal titolo "Attacco della Polvere Killer" corredato da un'illustrazione che mostrava un uomo con un camice bianco che reggeva una provetta da cui si sprigionava una nuvola di nanopiranhas auto-replicanti. Ero stato invitato a una recente puntata di "Start the Week" per parlare della nanotecnologia e il conduttore l'ha definita "il mondo inquietante e preoccupante dell'infinitamente piccolo". Quando più tardi obiettai alla sua definizione, mi disse che doveva andare da un estremo all'altro: ecco, in due parole, la sintesi del modo d'agire dei media. Un altro degli ospiti disse che poteva fare a meno della tecnologia (ad eccezione, probabilmente, della medicina...). Gli chiesi se avrebbe realmente preferito vivere nel tempo in cui si lavorava dodici ore al giorno, sette giorni alla settimana solo per sopravvivere, cosa che gli avrebbe impedito di scrivere il suo libro, e lui rispose di sì. Mi caddero le braccia e persi così l'opportunità di suggerirgli di decidere di sottoporsi a un intervento a cuore aperto, se e quando ne avesse avuto bisogno, rinunciando all'anestetico.

Tornando a quella puntata di "Today", l'esperto spiegava che la nanotecnologia "...è al livello di atomi e molecole ... Si possono alterare le cose atomicamente... Potremmo essere in grado di creare nuove strutture con nuove proprietà". Questa è una definizione perfetta della chimica, che è ciò che la nanotecnologia è adesso e la chimica è stata per un po' se non altro da quando Dalton scoprì che esistevano gli atomi.

Domanda: "Quali sono le preoccupazioni?"...

Risposta: "Gli ambientalisti sono preoccupati che con i grandi benefici potenziali vengano i potenziali pericoli".

E allora? Che c'è di nuovo, di grazia? Da quando l'uomo inventò il primo arco e freccia per uccidere il cervo e mangiarlo, dubito che passò molto tempo prima che fosse ucciso un uomo. La tecnologia è sempre stata ambivalente.

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