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Nanotecnologia
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Nuove competenze

Una scienza multidisciplinare

La nanotecnologia è realmente multidisciplinare. Gli scienziati dei materiali, gli ingegneri meccanici ed elettronici, e i ricercatori in campo medico lavorano in coordinamento con biologi, fisici e chimici. La ricerca su scala nanometrica è accomunata dal bisogno di scambiare le conoscenze riguardanti gli strumenti e le tecniche, e le conoscenze sulle interazioni atomiche e molecolari che si producono su questo nuovo fronte della scienza. Nuovi potenti concetti e capacità, come l’elaborazione di immagini e la manipolazione su scala atomica, l’autoassemblaggio, e i rapporti tra struttura biologica e funzione, insieme con strumenti di calcolo sempre più potenti, stanno convergendo rapidamente da diversi campi di ricerca.

Nanomateriali

La produzione in primo piano
Il progetto NANOFIB sviluppa una tecnica di focalizzazione di fascio ionici. Il fascio ha un diametro di pochi nanometri, pari a poche decine di diametri atomici. Si tratta di una delle molte nuove tecnologie miranti a creare nei materiali morfologie di dimensioni estremamente ridotte: è la nanomanipolazione. Queste tecnologie danno un forte sostegno alla ricerca nella nanotecnologia e sono una componente di importanza decisiva per la futura nanofabbricazione.

Capillari da riempire
NANOPTT, un progetto nettamente pluridisciplinare, sta mettendo a punto una tecnologia destinata a creare fori perfettamente cilindrici in fogli polimerici, con un diametro di appena qualche decina di nanometri. Questo tipo di fogli ha note applicazioni nelle unità di filtraggio. In un secondo tempo, i fori sono riempiti con metalli o altri polimeri per formare "nanocavi". I fogli riempiti sono applicati in molti settori industriali, tra cui le telecomunicazioni, e le memorie magnetiche avanzate, e potrebbero contribuire allo sviluppo a monte del "laboratorio su chip".


Nanobiotecnologia

Apparecchiature medicali antiaderenti o supercollanti
Il progetto NANOMED sta studiando come produrre nanosuperfici su biomateriali da utilizzare nell’ingegneria dei tessuti corporei. Usando esattamente lo stesso materiale, si può ottenere una variazione di adesività di 10 000 volte. Questo risultato è ottenuto variando la topografia del materiale su scala nanometrica. La bassa adesività è un fattore critico per dispositivi medicali come cateteri. Per riparare un tessuto danneggiato, come un osso fratturato, è necessario un superadesivo.

Rivelazione rapida delle malattie
Benché la fibrosi cistica, una malattia polmonare debilitante, possa essere diagnosticata con accertamenti genetici, le attuali prove sono lunghe e costose. Un progetto della Commissione europea sta sviluppando metodi di accertamento perfezionati, che permettono cadenze di processo molto elevate, e utilizzano un sistema basato sul chip al DNA. Questi ultimi diventeranno sistemi diagnostici totalmente automatizzati, capaci di rivelare i geni difettosi della fibrosi cistica in modo più rapido e meno costoso. Questi sistemi potranno anche essere adattati per la diagnosi di qualsiasi malattia genetica.

Apprendere e scambiare le conoscenze

Grazie questi strumenti la nanotecnologia ha la possibilità di progredire e i ricercatori possono ampliare le loro competenze in nuovi campi di applicazione. L’istruzione e la formazione nella nanotecnologia sono sostenute dalla Commissione mediante un sistema di Reti di formazione per la ricerca. Si stanno creando nuove tecnologie ibride, che associano le nanotecnologie, le scienze dei materiali, l’ingegneria, le tecnologie dell’informazione, la biotecnologia e la scienza ambientale. Per questa evoluzione occorrono reti multidisciplinari di questo tipo operanti in svariate aree di ricerca, oltre a un’intensa collaborazione trasversale rispetto ai tradizionali confini scientifici che dividono i ricercatori della nanotecnologia all’interno dell’Unione europea e in tutto il mondo.

Reti di formazione per la ricerca:

Il progetto NANOCOMP, "Sintesi su grande scala dei nanotubi al carbonio e dei relativi materiali compositi" comporta un partenariato di esperti di chimica, fisica e ingegneria. Il progetto è dedicato alla sintesi di nanotubi al carbonio con partete semplice o multipla, alla depurazione, ai materiali compositi per le applicazioni industriali, e alla caratterizzazione.

Il progetto NANOPHASE, "Assorbimento su scala nanometrica di fotoni e spettroscopia con elettroni", fa parte di una rete dedicata alle strutture su scala nanometrica – aggregati atomici, quantum dot e conduttori quantici, e molecole assorbite sulle superfici – e ai processi spettroscopici disponibili per caratterizzare tali strutture, le loro proprietà elettroniche ed ottiche e la loro crescita.

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