Una gocciolina che scivola verso l’alto lungo una superficie liscia, sfidando la forza di gravità. E’ tra i primi esempi di trasporto di un oggetto macroscopico grazie all’impiego di macchine molecolari artificiali e una delle dimostrazioni più sorprendenti dei risultati di un progetto di ricerca nel campo delle nanotecnologie che ha consentito a due scienziati italiani, Francesco Zerbetto e Fabio Biscarini, rispettivamente dell’Universita’ di Bologna e del Cnr, di aggiudicarsi il Premio Cartesio 2007.
Una sorta di ‘premio Nobel’ per la scienza dell’Unione europea, assegnato ogni anno ai protagonisti delle più brillanti scoperte scientifiche ottenute in collaborazione tra diversi paesi europei. La premiazione, in corso a Bruxelles, ha infatti visto prevalere, a pari-merito con altri due gruppi europei, il team transnazionale di cui i due ricercatori italiani fanno parte.
La gocciolina ‘magica’ è una goccia di un liquido organico (diiodometano), che scorre sopra un invisibile tappeto di macchine molecolari (congegni composti da pochi atomi, dalle dimensioni di pochi milionesimi di millimetro, e controllabili per mezzo di stimoli esterni dagli scienziati).
“Quelle utilizzate in questa dimostrazione – spiega Zerbetto, docente di chimica fisica all’ateneo bolognese – hanno la proprietà, esposte alla luce ultravioletta, di attrarre molecole derivate dal metano. A contatto con il liquido le macchine molecolari tendono inoltre a serrarsi tra loro, cosicchè quelle appena bagnate si accostano alle limitrofe ancora asciutte, trascinando con sè il fronte di avanzamento della goccia.
L’effetto è quello di una specie di tapis roulant molecolare che trascina il liquido. La forza esercitata dalle macchine molecolari è pari a molte volte il peso della gocciolina. Per questo è possibile farla procedere in salita e superare un’angolazione anche di 20 gradi”.
Tra le possibili applicazioni future, l’utilizzo di queste macchine per trasportare singole molecole a destinazioni predeterminate, per esempio farmaci all’interno di un organismo. La sfida rimane quella di riuscire a far lavorare queste macchine molecolari insieme per poter fare quello che la natura fa da milioni di anni.
“Tra i miliardi di motori che sono in azione dentro di noi – dice Zerbetto – sappiamo imitarne solo alcuni e in modo grossolano. Quando impareremo a costruire ed utilizzare molecole che possono svolgere compiti simili a quelli che i motori molecolari biologici eseguono in natura saremo in grado di rivoluzionare, in modo gentile, ogni aspetto della chimica, della scienza dei materiali e soprattutto della nostra vita”.
“Utilizzeremo il contributo del premio per fare assegni di ricerca per giovani ricercatori” – continua Zerbetto, che coordina un gruppo composto da una dozzina tra giovani assegnisti, borsisti e dottorandi -.
Allo studio premiato, oltre all’ateneo ed al Cnr di Bologna, hanno preso parte anche le università di Edimburgo (coordinamento), Amsterdam, Groningen e il Centro per l’energia atomica (Cea) di Parigi.
