Motori a batteri per le nuove nanotecnologie

7 Giugno 2009 0 di Elvio

Alcuni ricercatori italiani stanno mettendo a punto dei nuovi nanomotori alimentati a batteri (avete letto bene: batteri non batterie), la ricerca è stata pubblicata sulla autorevole rivista scientifica internazionale Physical Review Letters da Luca Angelani, del laboratorio di Meccanica Statistica e Complessità (SMC) dell’Istituto Nazionale di Fisica della Materia del Consiglio Nazionale delle Ricerche (Infm-Cnr) e da Roberto Di Leonardo e Giancarlo Ruocco, del laboratorio Soft dell’Infm-Cnr.

Già dal 2006, ricercatori giapponesi ne avevano dimostrata la fattibilità, con dei sistemi molto costosi e poco efficienti.

Lo scopo è quello di usare i batteri, un po’ come muli, per creare energia utilizzabile in applicazioni ad altissima miniaturizzazione come impianti micromedicali o nanodispositivi, questi motori potrebbero fornire una fonte di energia autonoma e di dimensioni ridottissime, dell’ordine di poche decine di millesimi di millimetro (micron).

Un motore batterico è composto, oltre che di microrganismi, anche di altri due elementi fondamentali:
– la soluzione in cui sono immersi i batteri
– i particolari microingranaggi che i batteri dovranno far muovere.
Sarà poi dalla rotazione di questi ingranaggi (un po’ come le pale di un mulino ad acqua) che si estrarrà l’energia per muovere i meccanismi delle nanomacchine.

Le difficoltà tecniche di realizzazione del progetto dei giapponesi (che utilizzavano batteri geneticamente modificati e microingranaggi con particolari leganti biochimici), sono state dissolte con la semplicità disarmante della soluzione italiana. Essa consiste nell’utilizzo di microingranaggi di plastica di diametro 40-50 micron fatti in una particolare forma irregolare, (con denti di lunghezze diverse, ma tutti orientati nella stessa direzione) simili a stelle un po’ sbilenche. Questo particolare prifilo e nulla altro fa sì che è sufficiente immergere questi ingranaggi in una popolata soluzione batterica, perché si crei un movimento spontaneo, regolare e costante (nella dimostrazione vi erano batteri di escherichia coli che imprimevano ai microingranaggi del motore una velocità costante di due giri al minuto).

Difficile ora anticipare le possibili applicazioni future, di certo si apre una strada completamente nuova verso la meccanica miniaturizzata. Si è voluto anche calcolare quanta energia si potrebbe produrre dal moto spontaneo dei batteri presenti in un metro cubo di soluzione e si è visto che può generare potenza sufficiente per accendere una normale lampadina. Ulteriori chiarimenti li potrete trovare dal comunicato stampa del CNR. Saluti