? 2021/17/05/scienze/NanoGear apre la strada verso nano-ingranaggi molecolari - Heos.it Rivista scienze politica cultura salute

Developed in conjunction with Ext-Joom.com

 

Primo Piano

La missione spaziale selezionata dalla Nasa per l’esplorazione di Venere vede coinvolto in maniera determinante il gruppo di ricerca guidato da Luciano Iess dell'università romana

La Sapienza su Venere

con VERITAS

 Nasa veritas

04.06.21 - La missione spaziale VERITAS (Venus Emissivity, Radio Science, INSAR, Topography and Spectroscopy) della Nasa porta con sè il contributo scientifico dell'università di Roma "Sapienza" vincitrice nella selezione delle missioni planetarie dell'ente americano.


 Lo studio è stato condotto dall’Università di Catania, dal Center for Ocean and Society - Institute of Geosciences dell’Università di Kiel in Germania e dall’INGV-Osservatorio Etneo di Catania

Stretto di Messina, scoperta

nei fondali la faglia che generò

il terremoto del 1908

ingv faglia terremoto  messina2

31.05.21 - Individuata nei fondali marini tra la Sicilia e la Calabria la faglia che più di 100 anni fa provocò la più grave catastrofe sismica d’Europa, il terremoto di Messina-Reggio di Calabria del 28 dicembre 1908.

Bologna. Meccanica dell'infinitamente piccolo

 

NanoGear apre la strada verso

nano-ingranaggi molecolari

 

 cnr nanogear

Immagine artistica. Il moto oscillatorio e rotatorio di NanoGear (credit: cnr.it)


17.05.21 - E nella terra dei Grandi Motori adesso arrivano i nano-motori. Combinati in una molecola artificiale di nuova concezione moti oscillatori e rotatori di parti differenti. Un'intuizione che ha aperto la strada alla realizzazione di dispositivi capaci di trasformare e trasmettere movimenti sulla scala dei nanometri. Un nano-ingranaggio progettato, sintetizzato e collaudato da un team di ricercatori dell’Università di Bologna guidato da Massimo Baroncini e Alberto Credi. Un risultato nato nel Center for Light Activated Nanostructures (Clan), laboratorio congiunto tra Università e il Cnr-Isof di Bologna. Il congegno è stato chiamato NanoGear ed è costituito da componenti molecolari (1 nanometro = 1 milionesimo di millimetro) incastrati tra loro e progettato per funzionare come un ingranaggio. Lo studio è pubblicato dalla rivista Chem.

«La trasmissione e la trasformazione di movimenti nanometrici nelle molecole biologiche sono alla base delle principali funzioni degli organismi viventi. Ciò nonostante, questi fenomeni sono poco conosciuti nelle molecole artificiali perché sono estremamente difficili da pianificare e da osservare. La realizzazione di ingranaggi molecolari come NanoGear è un primo passo verso lo sviluppo di dispositivi meccanici super-miniaturizzati basati su motori molecolari, con potenziali applicazioni rivoluzionarie in diversi settori della tecnologia e della medicina» sottolinea Alberto Credi.

L’ingranaggio. La molecola di NanoGear appartiene alla classe dei rotassani ed è costituita da tre componenti: un anello che può scorrere lungo un asse al centro del quale è installato un rotore. «L’anello è libero di scorrere lungo l’asse per tutta la sua lunghezza, ma non può sfuggire perché due gruppi ingombranti (stopper) posizionati alle estremità dell’asse gli impediscono di sfilarsi. Il rotore è libero di ruotare attorno al proprio asse e possiede due pale differenti per facilitare l’osservazione del movimento», spiega Massimo Baroncini. E aggiunge: «L’elemento progettuale principale di NanoGear risiede nel fatto che il rotore è legato direttamente all’asse con un legame chimico (covalente) vero e proprio, mentre l’anello è bloccato meccanicamente intorno all’asse dalla presenza degli stopper. Sia la traslazione dell’anello che la rotazione delle pale sono oscillazioni casuali determinate dall’energia termica della molecola; in altre parole, l’ingranaggio non è accoppiato a nessun motore ed opera 'in folle'. Per osservare i movimenti e misurarne le velocità sono state usate raffinate tecniche di risonanza magnetica nucleare».

Alla temperatura di 65 °C l’anello oscilla linearmente da un capo all’altro dell’asse circa 7 volte al minuto, passando sopra il rotore, mentre nello stesso lasso di tempo quest’ultimo compie circa 260 rotazioni. Pertanto i due moti non sono sincronizzati, ma si influenzano reciprocamente, come dimostrato da esperimenti compiuti su molecole simili a NanoGear, ma prive di rotore o di anello.

Un altro risultato significativo e inatteso è l’effetto del mezzo in cui si trova la molecola: cambiando il solvente, uno dei due movimenti viene rallentato, mentre l’altro risulta accelerato. Questa specie di “lubrificazione specifica”, che non trova corrispondenze nel mondo macroscopico, costituisce una delle proprietà non convenzionali dei nanodispositivi che potrebbero condurre a radicali innovazioni tecnologiche.

Il progetto. Le macchine molecolari artificiali, premiate con il Nobel per la Chimica nel 2016, convertono l’energia proveniente da una sorgente in movimenti nanometrici controllati e sono uno dei risultati più eclatanti delle nanotecnologie. Per poter sfruttare tali movimenti è tuttavia necessario disporre di elementi passivi in grado di modificarli e trasmetterli ad altri componenti, proprio come succede nei dispositivi macroscopici. Nel compiere queste ricerche i chimici operano alla stregua degli ingegneri e degli architetti, manipolando però sistemi un miliardo di volte più piccoli, dal momento che i loro “mattoncini” sono atomi e molecole.

NanoGear è il risultato di un progetto nato circa cinque anni fa e si inserisce in un’attività di ricerca nella quale il Clan, laboratorio congiunto dell’Università di Bologna e del Cnr, è leader internazionale. NanoGear è stato realizzato grazie ad un Advanced Grant del Consiglio Europeo della Ricerca (ERC), il finanziamento per la ricerca scientifica più prestigioso in Europa. In passato il laboratorio aveva già attirato l’attenzione dell’opinione pubblica sviluppando pompe (Nature Nanotechnology, 2015) e spugne (Nature Chemistry, 2015) molecolari azionate dalla luce. Il ruolo centrale della ricerca scientifica bolognese nella ricerca sulle macchine molecolari è stato suggellato dall’evento “MolecularMachinesDays”, tenutosi a Bologna nel novembre 2018 con la partecipazione dei tre vincitori del Premio Nobel per la Chimica 2016.

Il risultatoNon c'è dubbio che la realizzazione di dispositivi artificiali costituiti da molecole in un prossimo futuro sarà sempre più un punto di forza e di grande interesse per lo sviluppo della nanotecnologia. E al riguardo, così conclude Alberto Credi: «Come dimostrato dai risultati ottenuti negli ultimi anni in laboratori di tutto il mondo, con la nanotecnologia potremo avere materiali più leggeri e resistenti, computer e robot più piccoli e potenti, migliori sistemi per trasformare e immagazzinare l’energia, nuovi metodi per la terapia e la diagnostica medica. NanoGear è un passo piccolo ma significativo in questa direzione. Anche se al momento è difficile individuare un utilizzo specifico di NanoGear, queste ricerche di base hanno un potenziale rivoluzionario per la scienza e la tecnologia che va ben oltre l’applicazione pratica di breve termine». (Red.)

Vedi
www.cnr.it 
www.unibo.it 
https://sites.google.com/view/nanogear/ 

Calendario

  

Regalati un libro

Weekend

 

 

 

 

 

 

Heos.it - Giornale online di scienza e cultura. Direttore responsabile Umberto Pivatello 
Sede - Redazione  Heos.it  Via Muselle, n° 940 - 37050 Isola Rizza - Verona (Italy)
    mob.+39 345 9295137 
Email: 
heos@heos.it  -  Privacy e Cookies
Autorizzazione Tribunale di Verona n°1258 - 7  Marzo 1997  Roc n. 16281
Partner tecnologico 
http://www.studio-web.eu/

 

Le città dell’anello merlato

 

  

SR Cop Giugno21

N. 06 Giugno 2021

Per ricevere gratuitamente
"Il Senso della Repubblica" formato pdf email a heos@heos.it 

 

 Gazzettadiverona.it

GVR foto

 

La Scatola Maggio21
La Scatola
Foglietto di Satira in Veneto 
24 Maggio 2021 pdf

 

 Cronaca

20.05.21È il primo dei poli nazionali di trasferimento tecnologico 
L'università di Verona partner fondatore di RoboIT

gvr Cangrandedellascala

20.05.21 - Cangrande della Scala morì per una rara malattia genetica

L'indagine genetica ha messo fine alla teoria dell'avvelenamento durata secoli ed è stato anche "assolto" il suo medico curante che all'epoca fu accusato di avvelenamento e impiccato

26.01.21 - Online i siti 2021 per invio a ENEA dati Ecobonus e Bonus casa

 

 Dossier Guerra Fredda

 

Politica 

 

 

Vignette nel web - Raccolta 2021

vignetta corriere.it Inquietante 150621

Corriere.it   15.06.21

vignetta italiaoggi.it Raggirante 150621 

Italiaoggi.it  15.06.21

vignetta ilfq Moda estiva 150621

Ilfattoquotidiano.it   15.06.21

 vignetta heos.it Nebbia 150621

Heos.it   15.06.21

    

In libreria

Libro F.Leardini 

31.05.21 - Il Mose e l'Autorità per la Laguna di Venezia

 ----------------------------------------------------------------

Curiosità

Scienze pangea casa tua

09.07.18 -  Pangea, ecco dov'era la tua casa 240 milioni di anni fa

 

 

Video

Esa Orione video

02.04.20 - Alla scoperta di Orione

ambiente delfini in veneto

31.03.20 - Veneto, a fine febbraio avvistati alcuni delfini ad Albarella

Vangelis Nasa Mars Mythodea

24.03.20 - In tempo di Coronavirus facciamo un viaggio nel tempo e nello spazio
NASA Mission Mars Odyssey 2001, Vangelis Mythodea

 

 



 

  


 

 

 

 


 

 

 

 

 

 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

 

 

 

Informazioni commercili

 

Vaccari logo

Impiantistica elettrica
Impianti d'allarme e TVCC 
Studio e realizzazioni 
illuminotecniche Soluzioni, prodotti 
e consulenze informatiche
Realizzazione reti dati 
e cablaggi strutturati
+39/336/810434 -
348/2247152
fax +39/045/7103381 eltvac@email.it
 

Razionalizzazione
energetica della casa

enea isolament sottofinestra