Al Massachusetts Institute of Technology (MIT) hanno sviluppato un "raggio restringente". In verità ciò che restringe è un bagno d'acido, e siamo ancora lontani da scenari da film come in Tesoro, mi si sono ristretti i ragazzi e non è nemmeno il costume di Ant-Man, ma c'è almeno una vaga somiglianza. Gli scienziati hanno infatti trovato il modo di rimpicciolire piccole strutture e ridurle a scala nanometrica.
La tecnica prende il nome di implosion fabrication (fabbricazione per implosione) e serve a creare componenti in scala nanometrica. Si può applicare a una varietà di oggetti, dalle lenti fotografiche per smartphone a microrobot da abbinare ai medicinali - che potrebbero cercare solo il tipo di cellule su cui agire senza intaccare le altre.
Il sistema è relativamente semplice: si usa un gel assorbente come materia prima e lo si modella con un laser, aggiungendo poi dei "pezzi", come frammenti di DNA, quantum dot, metalli e altro. La struttura così ottenuta viene successivamente ristretta con una tecnica che è grossomodo il contrario della microscopia a espansione.
Il passaggio cruciale, la riduzione, si ottiene aggiungendo acido alla struttura in gel modificata. "L'acido blocca le cariche negative nel gel poliacrilico che così smettono di respingersi a vicenda, e portano il gel a contrarsi", spiega l'articolo divulgativo sulla rivista del MIT. Si ottiene in questo modo una riduzione delle dimensioni fino a 1.000 volte in volume e fino a 10 volte per ogni dimensione. Al momento è possibile creare strutture da un millimetro cubo con risoluzione di 50 nanometri. Aumentando la dimensione si riduce la risoluzione, in modo direttamente proporzionale.
Questo approccio non è l'unico possibile per la creazione di strutture 3D in scala nanometrica, che per esempio sono piuttosto comuni nei microprocessori e nelle memorie a stato solido: in questi casi si depone uno strado 2D sopra l'altro, ma è utile solo in contesti limitati e richiede l'uso di processi litografici complessi e costosi. L'invenzione del MIT permette di superare i limiti delle altre tecnologie e creare strutture molto più complesse, a costi irrisori.
"Sono anni che cerchiamo sistemi migliori per realizzare nanomateriali più piccoli, ma abbiamo capito che, usando i sistemi esistenti e integrando i materiali in questo gel, si possono rimpicciolire in scala nanometrica senza distorcere la progettazione", afferma Samuel Rodriques, tra gli autori della ricerca.
Autori che stanno lavorando anche alle possibili applicazioni di questa invenzione, le prime delle quali potrebbero essere nel campo dell'ottica: lenti per smartphone, microscopi ed endoscopi sono tra i primi possibili candidati per un uso concreto di questo restringimento. Per il futuro, invece, si pensa all'elettronica e la robotica miniaturizzata.
"Ci si possono fare cose di ogni genere. Democratizzare la fabbricazione nanometrica potrebbe aprire frontiere che non possiamo ancora immaginare", continua Rodriques con entusiasmo. Un'affermazione del tutto condivisibile, perché i materiali usati sono all'ordine del giorno nei laboratori di tutto il mondo: il laser utilizzato non ha proprietà particolari, e il gel è lo stesso usato nei pannolini per bambini.
Ant-Man non è male, ma se proprio dovete scegliere date un'occasione a Tesoro mi si sono ristretti i ragazzi.