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Nanotecnologia

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La nanotecnologia è un vasto settore che include tutte le attività a livello atomico e molecolare (o, più precisamente, fra 1 e 100 nanometri) che possano trovare applicazione nel mondo reale. Molti, riconoscendo questa grande diversità, preferiscono parlare di «nanotecnologie» piuttosto che di «nanotecnologia».

Author / translator Andrea Bandelli

Cos’è la nanotecnologia?
La nanotecnologia è un vasto settore che include tutte le attività a livello atomico e molecolare (o, più precisamente, fra 1 e 100 nanometri) che possano trovare applicazione nel mondo reale. Molti, riconoscendo questa grande diversità, preferiscono parlare di «nanotecnologie» piuttosto che di «nanotecnologia».

Esiste una caratteristica che accomuna molte nanotecnologie: la possibililtà di sfruttare le proprietà specifiche che i materiali manifestano in questa scala dimensionale. Per esempio, riducendo un determinato volume di un materiale alle sue particelle a nanoscala, si aumenta notevolmente la sua superficie, il che rende il materiale più reattivo (è per questa ragione che lo zucchero a velo si scioglie più rapidamente dello zucchero granulato). Inoltre, grazie alle loro dimensioni, le nanoparticelle possono entrare nelle cellule di un corpo o passare attraverso la pelle.

Come accade per qualsiasi altra nuova tecnologia (per esempio, il vapore e l’elettricità), anche tutte queste specifiche proprietà possono trovare impieghi positivi o negativi, a seconda della situazione.

Created 25 December 2009
Last edited 7 August 2018
Topics Politics, Science, Technology
Original Dutch

Policy positions

Policy position 1

Espansione rapida delle nanotecnologie, minima regolamentazione.
Promuovere la rapida espansione delle nanotecnologie, con una regolamentazione minima, per assicurare i maggiori benefici possibili il più velocemente possibile.

Policy position 2

Procedere con le nanoscienze, ma regolamentare.
Autorizzare la prosecuzione della ricerca nel campo delle nanotecnologie, creando nuove regole per accompagnare le nuove potenziali applicazioni man a mano che queste emergono.

Policy position 3

Nanoscienza regolamentata da un dibattito pubblico
Simile alla posizione 2, ma prevede l’apertura immediata di un dibattito pubblico sulle direzioni da intraprendere nella ricerca e sulle possibili applicazioni.

Policy position 4

Nessuna nanoscienza che non sia specificamente e pubblicamente autorizzata.
Permettere esclusivamente la ricerca e le applicazioni i cui obiettivi specifici siano stati approvati dopo dibattiti e confronti prolungati e pubblici.

Story cards

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Sono un transumanista. Prevedo una convergenza delle ricerche nei campi della genetica, delle cellule staminali, del cervello, della cibernetica e delle nanotecnologie che porterà ad alterazioni genetiche permanenti negli esseri umani e ad altre conseguenze Potremo così non solo eliminare le malattie genetiche, ma anche produrre miglioramenti: espandere la nostra intelligenza, estendere le nostre capacità sensoriali, migliorare la nostra resistenza e superare l’invecchiamento. Sento solo disprezzo per la nostra attuale miopia religiosa ed etica. Dovremmo prendere il destino della razza umana nelle nostre mani, e la regolamentazione etica non ci può negare questo destino.

Zed Omega
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Sono un sacerdote anglicano. Credo che qualsiasi vita umana sia sacra. Approvo il potenziale medico delle nanotecnologie, ma mi disturba l’idea che, a quanto si dice, possano essere utilizzate per accrescere le capacità umane o per impiantare chips informatici nel cervello. Penso che gli scienziati stiano interferendo con ciò che significa essere umano, o assecondando le illusioni dei ricchi. I problemi veri che abbiamo di fronte sono i nostri difetti morali e spirituali, che la tecnologia non può risolvere.

William Johnson
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Ho avuto la fortuna di essere assunto dal nuovo Istituto per le Nanotecnologie Militari del MIT (Massachusetts Institute for Technology, negli USA). Stiamo cercando di creare un’uniforme da combattimento con forza integrata – per aiutare un soldato a sollevare oggetti pesanti, o che si irrigidisca attorno a una ferita aperta.
Mi rendo conto che c’è preoccupazione per alcune delle cose che stiamo facendo – per esempio, l’uso di nanosensori per migliorare i metodi di sorveglianza. Ma dobbiamo farlo per la sicurezza nazionale – se non ci muoviamo rapidamente, qualcun altro raggiungerà gli stessi risultati prima di noi.

Joel Reddy
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Ho conseguito un dottorato in ingegneria all’università di Harvard, ma ora sono tornato in India, nella città di in Hyderabad, e sto creando una mia impresa di nanotecnologie. Voglio far parte della prossima rivoluzione industriale fin dal suo inizio, e far si che essa nasca in India e Cina, e non soltanto negli Stati Uniti o in Giappone. Ci sono molti investitori interessati, che hanno capito che nel mio Paese disponiamo di moltissime persone intelligenti, e con salari più bassi che negli Stati Uniti. Inoltre, il settore manifatturiero è così diffuso qui, che sarà più facile per noi trovare applicazioni per le nostre ricerche.

S B Patel
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Sono una fisica. Lavoro in un istituto di ricerca nanotecnologica, dove studiamo le possibilità di usare minuscole nanoparticelle per ripulire l’ambiente dall’inquinamento, trasformando sostanze nocive in sostanze innocue. È un campo che mi ha attirato perché mi preoccupano i problemi ambientali Ma alcuni dei risultati iniziali indicano che queste particelle potrebbero avere effetti nocivi su altre specie, e forse anche sugli esseri umani. Il rischio è bassissimo, ma nessuno sa quanto. Mi chiedo: gli innegabili benefici compensano i rischi? devo restare o devo abbandonare?

Claire Green
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Sono un medico. Un paziente si è rivolto a me; aveva la tosse, e io gli ho chiesto un fare un’analisi del sangue per determinare qual è l’antibiotico che meglio si adatta al suo profilo genetico. Gli ho spiegato che, grazie alle nanotecnologie, sarebbe bastato un minuto per ottenere il suo profilo genetico. Dai risultati ho capito quale antibiotico prescrivergli per la tosse.
Ad ogni modo, dal profilo genetico da me esaminato appare una predisposizione a sviluppare un grave disturbo. Questo uomo è venuto da me solo per la tosse. Dovrei dirgli quello che è venuto fuori dal suo profilo genetico? Lui lo vorrà sapere?

Fred Smith
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Sono la direttrice della InsulinNano s.p.a.,che produce minuscoli aghi da impiantare nella pelle, per la somministrazione automatica di insulina ai diabetici. La mia impresa è stata creata grazie a sovvenzioni governative destinate ad aiutare le imprese nel campo della nano-medicina ad immettere i loro prodotti sul mercato. Esiste una grande richiesta per questi prodotti, ma è necessario realizzare lunghi test clinici, e i fondi cominciano a scarseggiare. Il settore militare ha manifestato interesse per i nostri aghi, che utilizzerebbe per iniettare antidoti alle armi chimiche nei soldati sul campo di battaglia. Non so se approfittare di questa ancora di salvezza per i nostri bilanci societari, oppure rifiutarla perché costituirebbe un tradimento dei nostri scopi medici.

Jane Bold
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Ho elaborato un metodo che permette di saldare un medicinale a nanoparticelle di oro, che potrebbero fluire nel sangue, individuando e distruggendo cellule malate, senza colpire le cellule sane. Un gruppo di attivisti ha interrotto una mia conferenza pubblica gridando, “Come può essere sicuro che non colpirà le cellule sbagliate? Le sue particelle d’oro potrebbero esse stesse essere causa di cancro.” “Sciocchezze!” ho risposto “abbiamo realizzato accurati test su animali, e non ci sono state conseguenze negative .” “Ma non sa quali potrebbero essere gli effetti negli esseri umani.” è stata la loro reazione. “No” ho replicato “ma nessuna forma di progresso è possibile senza rischi.”

Sir Richard Macdonald

INFO CARDSISSUE CARDS

Perfezionamento umano

E’ accettabile che si applichino processi sviluppati per trattamenti medici al perfezionamento del corpo umano, ad esempio per migliorare le capacità mnemoniche o rallentare il processo di invecchiamento?

L’impatto delle nanotecnologie

Alcune persone ritengono che faranno parte della nostra vita come oggi l’elettricità o la plastica, ma nessuno è in grado di prevedere l’utilità futura dell’attuale nanoscienza.

Alcune tecnologie con conseguenze impreviste

Fra gli esempi classici: la resistenza ai medicinali di virus o batteri; la persistenza di sostanze chimiche nell’ambiente; i disastri nucleari; le perdite di petrolio in mare; l’effetto serra.
Gli effetti delle nanotecnologie saranno altrettanto imprevedibili.

Diritti umani e discriminazione

Potrebbe nascere una discriminazione contro gli esseri umani che non si sono sottoposti a 'miglioramenti'.

Partecipazione pubblica

In che misura il pubblico dovrebbe essere coinvolto nel determinare le tappe della ricerca nanotecnologica? E come?

Giustizia ed equità

La questione principale relativamente all’equità riguarda le maniere in cui si possono utilizzare le nanotecnologie per aiutare lo sviluppo e ridurre le differenze fra ricchi e poveri.

Nanoparticelle nell’organismo?

Gli effetti della penetrazione delle nanoparticelle all’interno di un organismo sono ancora poco chiari. Fra l’altro, si teme che possano alterare il funzionamento delle proteine.

I rischi per la salute sono stati esagerati?

Le nanoparticelle non rappresentano una novità. Sono contenute nei gas emessi da motori diesel, da candele accese e da toast che bruciano, nel fumo di sigaretta e nella lacca per capelli – tutti gas che inaliamo spesso.

Mancanza di dati

Non esiste praticamente alcun dato riguardo agli effetti delle nanoparticelle sulle specie non umane, o nell’ambiente, in aria, acqua o suolo.

L’eccesso di regole impedisce il progresso

Non possiamo impedire lo sviluppo delle conoscenze umane con l’imposizione di regolamentazioni restrittive.

Può la tecnologia essere neutra?

C’è chi sostiene che la nanotecnologia è neutra dal punto di vista etico, e che il suo impatto dipende da come è utilizzata. Ma molti ritengono che la tecnologia rifletta i valori di chi la inventa, di chi la finanzia e della società in generale.

Di chi è la scienza?

C’è differenza fra le ricerche finanziate dall’industria e quelle finanziate dallo Stato? Dovrebbero essere regolate in maniere differenti? È accettabile che le ricerche a scopi commerciali siano mantenute ‘segrete’?

Le diseguaglianze fra il “primo” e il “terzo” mondo in termini di ricchezza e salute

Le nanotecnologie potrebbero aggravare le diseguaglianze tecnologiche mondiali?
Una regolamentazione molto rigida in Occidente farebbe trasferire i produttori in Paesi più poveri? Si sottoporrebbero delle popolazioni in via di sviluppo a rischi da cui noi siamo protetti nei nostri Paesi?

Due domande a proposito delle nuove tecnologie

• Chi controlla la loro utilizzazione?
• Chi trae beneficio dalla loro utilizzazione?

Il processo di invecchiamento

Dovremmo accontentarci di vivere un numero ‘normale’ di anni, o dovremmo provare a fermare il processo di invecchiamento?

Le ragioni per cui dobbiamo esaminarne l’impatto

Esiste un serio pericolo di sviare le nanotecnologie dal loro obiettivo se la ricerca approfondita delle loro implicazioni etiche, ambientali, economiche, legali e sociali non progredirà tanto rapidamente quanto il progresso scientifico.

Regolamentazione vs. partecipazione pubblica.

“Una regolamentazione valida è più significativa di qualsiasi partecipazione pubblica.” Jonathon Porritt, ambientalista inglese.

Quando dovrebbe avvenire un dibattito pubblico?

Il rapporto della Royal Society inglese, un’organizzazione scientifica indipendente, afferma che dovrebbe essere avviato "prima che le decisioni critiche sulla tecnologia siano irreversibili o 'definitivamente incorporate'". Ciò tende ad accadere quando le imprese cominciano a immettere i loro prodotti sul mercato.

La partecipazione pubblica è utile?

È praticamente impossibile rallentare o controllare delle aree scientifiche di un singolo Paese, in un mondo tanto interconnesso quanto l'attuale .

Regolamentazione e ritmi di sviluppo

Possiamo davvero elaborare un processo di regolamentazione e controllo per un’area così vasta e in rapido sviluppo come le nanotecnologie?

La regolamentazione esistente

Essa può essere sufficiente per le applicazioni più frequenti in Paesi che già dispongono di legislazioni forti in aree quali: la salute pubblica e la sicurezza su lavoro, i medicinali e l’ambiente.

Diritti umani e privacy

I governi disporrebbero di una "capacità di sorveglianza illimitata", con la possibilità di un monitoraggio invisibile e altri dispositivi di controllo.

L’opinione dello scettico

Le tecnologie del XXI secolo – genetica, nanotecnologia e robotica – sono tanto potenti da rischiare di provocare nuovi tipi di incidenti ed abusi. E per la prima volta, esse sono alla portata di singoli individui o piccoli gruppi.

Chips negli elettrodomestici

Essi permetterebbero a produttore e venditore di individuare chi li ha acquistati e dove sono ubicati Si tratta di un beneficio (per esempio nella prevenzione dei furti) o di un inconveniente (per esempio violazione della privacy)?

Cosa ha di speciale i materiali su scala nano?

Moltissimo! A questa scala, materiali familiari possono manifestare nuove proprietà elettriche, chimiche e magnetiche; possiamo manipolare i singoli atomi e persino creare minuscoli motori.

Cosa succede su scala nano? 1

Le nanoparticelle sono frammenti minuscoli di un materiale. Quanto più piccole le particelle, tanto maggiore – relativamente – la loro superficie. Ecco perché lo zucchero a velo si scioglie più rapidamente dello zucchero granulato.

Cosa succede su scala nano? 2

Le particelle nano possono essere in grado di penetrare nelle cellule corporee o attraversare la pelle. Come qualsiasi nuova tecnologia (p. es., l’elettricità), queste proprietà possono trovare applicazioni benefiche o dannose.

Cosa succede su scala nano? 3

Le cose si comportano in maniera poco usuale. Per esempio:
• L’oro, di solito non reattivo, lo diventa , e fonde a una temperatura inferiore.
• Il rame non è più un buon conduttore di elettricità.

Cos’è la nanotecnologia?

Nanotecnologia è un termine generico utilizzato per descrivere tutte le tecnologie che si occupano di oggetti che, in almeno una delle dimensioni, misurano fra 1 e 100 nanometri.

Le nanoparticelle esistono in natura?

Le rocce sedimentarie possono contenere nanoparticelle di oro ed argento. Le eruzioni vulcaniche producono nanoparticelle, ed anche alcuni composti salini nel mare ne contengono.

Nanotubi di carbonio 1

Un nanotubo è simile a un minuscolo foglietto di carbonio, arrotolato a cilindro, del diametro di pochi nanometri, circa 10,000 volte più sottile di un capello umano.

Raccomandazioni della Royal Society (UK), 2004

“Le fabbriche ed i laboratori di ricerca dovrebbero trattare nanoparticelle e nanotubi come materiali tossici, e tentare di ridurne o eliminarne la presenza dai loro scarichi.”

Tossicità

Nanoparticelle e nanotubi hanno proprietà differenti rispetto alla stessa sostanza chimica con maggiori dimensioni. Grazie alle loro ridottissime dimensioni, queste particelle potrebbero penetrare all’interno di una cellula ed avere un maggiore potenziale tossico.

Rischi per la salute

La Royal Society inglese, un’organizzazione scientifica indipendente, ha raccomandato che si eviti l’esposizione umana a nanotubi dispersi in aria fino alla conclusione di ulteriori ricerche.

Lo scenario della 'massa grigia'

Secondo lo scienziato Eric Drexler, le nanomacchine sarebbero in grado di replicarsi da sé, e potrebbero quindi consumare tutte le risorse materiali esistenti sulla Terra. Ciò non è più considerato possibile e l’autore ha ritirato la sua tesi.

Nanotubi di carbonio 2

Manifestano proprietà elettriche e forza straordinarie: sono 100 volte più forti dell’acciaio e 6 volte più leggeri caratteristiche che possono rivelarsi utili per la somministrazione di medicinali ed per altre applicazioni elettriche e meccaniche.

Chi investe nelle nanotecnologie?

Nel 2010 gli Stati Uniti ed il Giappone sono i maggiori investitori. L’UE ed altri Paesi europei hanno previsto una spesa superiore ai 4 miliardi di euro nei prossimi quattro anni. Anche i maggiori Paesi in via di sviluppo stanno investendo somme considerevoli.

Attuali applicazioni 1

Sono stati fabbricati calzini che contengono nanoparticelle di argento, per ridurre l’odore della sudorazione . L’effetto antibatterico dell’argento è potenziato dalla maggiore area offerta dalla nano-scala.

Attuali applicazioni 2

La marina americana sta iniziando a rivestire le sue navi con nanostrati di ceramica, il che impedisce agli organismi marini di danneggiare i componenti in metallo, con un risparmio in costi di manutenzione di circa un milione di dollari all’anno per nave.

Applicazioni possibili 1

Si possono utilizzare nanoparticelle magnetiche per indirizzare e posizionare medicinali nella zona colpita dalla malattia. Si possono riempire dei nanotubi con i medicinali e controllare la loro somministrazione dall’esterno del corpo.

Applicazioni possibili 2

Si possono utilizzare minuscole particelle d’oro attaccate a dei frammenti di DNA per individuare la presenza nel sangue di organismi nocivi come virus e batteri.

Applicazioni possibili 3

Si potrebbero incapsulare i vaccini in nanomateriali, eliminando così la necessità di refrigerarli. Cosa succeda quando questi materiali si rompono, ancora non si sa. Degli studi sono attualmente in corso per determinarlo.

Applicazioni possibili 4

Si può fare in modo che nanoparticelle di ferro si leghino a cellule cancerose; la temperatura delle nanoparticelle può essere aumentata con dei campi magnetici, distruggendo così le cellule cancerose.

Applicazioni possibili 5

Attualmente, le protesi d’anca in plastica durano circa 10 anni. Ricoprendole con uno strato di ceramica, potrebbero durare fino a 40 anni, grazie all’aumento della resistenza che la ceramica manifesta su nanoscala.

Applicazioni possibili 6

Nuove fonti di luce che contengano nanotubi di carbonio potrebbero dimezzare la quantità di energia elettrica attualmente utilizzata.

Applicazioni possibili 7

L’uso di nuovi materiali potrebbe ridurre il costo dei pannelli solari, e la produzione d’elettricità solare su larga scala diverrebbe così economicamente conveniente.

Applicazioni possibili 8

Sarebbe possibile utilizzare nanoparticelle specializzate per purificare acqua, terra o persino aria inquinate. Siamo attualmente in grado di produrre membrane con pori di dimensioni tanto ridotte da riuscire ad eliminare i virus dall’acqua.

Applicazioni possibili 9

Si potrebbero utilizzare nanomateriali in grado di emettere luce per fare schermi TV dello spessore di un foglio di carta, da poter arrotolare come un giornale, funzionanti con una carica elettrica minima.

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