Quale futuro ci riserva l’elettronica?

Ne abbiamo parlato con il professor Giovanni De Micheli che, dopo aver passato una ventina d’anni a Silicon Valley, è ora professore e direttore dell’istituto di Ingegneria Elettronica al Politecnico Federale di Losanna e responsabile del progetto nano-tera.

swissinfo.ch: Professor Giovanni De Micheli cos’è la nanotecnologia?

Giovanni De Micheli: Di solito si parla di nanotecnologia quando la tecnologia gestisce dispositivi o strutture dell’ordine da 1 a 100 nanometri. Nel caso dell’elettronica ad esempio, lo sviluppo della tecnologia ha permesso di arrivare a un nodo tecnologico di 32 nanometri -cioè queste sono approssimativamente le dimensioni di un transistor o di un contatto all’interno di un circuito integrato- quindi siamo già con le tecnologie normali nell’ambito delle nanotecnologie.

swissinfo.ch: Qual è l’innovazione permessa da questo tipo di tecnologia?

G. D.M.: Ci sono 2 aspetti. Da un lato permette di arrivare a ridurre le dimensioni dei dispositivi al massimo, sfruttando in maniera intelligente le proprietà della materia. Dall’altro lavorando su queste dimensioni, che sono simili a quelle usate dagli oggetti biologici -cioè virus, batteri, proteine-, è possibile creare strutture nuove che facciano cose nuove. Nel nostro caso circuiti elettronici che abbiano un’interfaccia diretta con elementi biologici.

Penso che nel futuro dell’elettronica e dei calcolatori molto sarà dedicato all’interazione diretta tra esseri umani ed elettronica. Molto probabilmente la tastiera scomparirà e passeremo prima attraverso sistemi vocali o sistemi direttamene controllati dall’occhio o dalla tensione nervosa, e poi a delle interfacce neuronali che ci permetteranno di comunicare con i sistemi di informazione.

swissinfo.ch: Lei professor De Micheli è responsabile del programma nano-tera. In cosa consiste e che obiettivi ha?

G. D.M.: Negli ultimi 20 anni l’elettronica ha supportato soprattutto la crescita dei calcolatori, dei telefoni, dei sistemi di intrattenimento, ma può fare tanto per migliorare la vita dell’uomo. Essa ha una potenzialità enorme sia nell’ambito della diagnostica medica, che in quello del controllo dell’ambiente. Edi questo ci occupiamo in nano-tera.

Il programma è nato circa 2 anni fa con un grosso finanziamento del governo federale. Coinvolge diverse università svizzere e al momento comprende 19 grossi progetti alcuni orientati verso la salute, altri verso l’ambiente e altri verso le tecnologie di base che poi possono essere utilizzate sia per l’ambiente sia per la salute.

swissinfo.ch: Ci può fare un esempio concreto?

G. D.M.: Nel progetto i-IronIC, ad esempio, vogliamo realizzare un circuito, un sensore, all’interno di un ago che può essere iniettato nel corpo umano e utilizzato per fare un monitor in tempo reale di varie quantità metaboliche.

Questo sensore può essere utile ai diabetici o a persone che hanno complicazioni cardiache, soprattutto per vedere qual è l’evoluzione di certi marker e quali sono le possibilità del malato di entrare in un periodo a rischio. L’obiettivo di dare la massima autonomia al paziente e di segnalare in anticipo condizioni che possono essere critiche.

swissinfo.ch: Nel programma nano-tera oltre a diversi istituti universitari è coinvolta anche l’industria. In che modo?

G. D.M.: Nel caso del progetto i-IronIC ci sono ben due industrie che fanno parte del consorzio. Da un lato c’è la Menarini Diagnostic, una compagnia che attualmente usa queste tecnologie per il diabete ed è interessata all’avanzare dell’arte, per esempio, nel dominio delle malattie cardiache.

Dall’altro c’è la Nestlè, che è interessata al discorso della ‘personal nutrition’ e quindi a vedere quali sono gli effetti dell’alimentazione su particolari condizioni, o di persone malate o di sportivi o anche di ragazzi.

swissinfo.ch: Qual è il futuro delle nanotecnologie nell’elettronica?

G. D.M.: Guardando al futuro il prossimo passo sarà il collegamento delle reti di comunicazione come internet con dispositivi nanotecnologici che possono permettere di capire cosa succede nell’ambiente oppure all’interno di un essere vivente. L’esempio più semplice che possiamo vedere è il controllo degli oceani. La possibilità di mettere in rete dei sensori di tipo sismico è stata già realizzata e adesso ci sono dei sensori che permettono di prevedere delle onde di Tsunami. Ma questo discorso deve essere generalizzato.

All’interno di nano-tera, ad esempio, studiamo dei sensori per il controllo dei ghiacciai, col global warmig. In Svizzera ci sono dei ghiacciai pensili che possono essere estremamente pericolosi per alcuni villaggi, e sappiamo benissimo che bastano 2 giorni di pioggia per creare delle alluvioni e delle perdite di vite umane. Quindi la distribuzione sul territorio di sensori che prelevano l’umidità, la siccità, certi dati dell’atmosfera, ci permette di prevedere il tempo e mettere in rete tutti questi dati controllando il territorio e aiutando la popolazione a mettersi in salvo in caso di calamità naturali.

Il passo ulteriore sarà poi connettere in rete delle informazioni di tipo biologico. Secondo me sarà possibile negli anni futuri creare dei controlli batteriologici alle frontiere o nei punti di transito per proteggere la popolazione da possibili pandemie.

swissinfo.ch: Che ruolo gioca la Svizzera nel campo delle nano scienze?

G. D.M.: La Svizzera è molto forte nel settore delle nano scienze e della nanotecnologia e ha un rapporto pubblicazioni e brevetti per abitanti che probabilmente è il più alto del mondo. Quello che purtroppo in Svizzera succede meno è il trasferimento delle tecnologie tra la scienza e l’ingegneria.

Uno degli obiettivi delle politiche dell’EPFL e anche una delle strategie di nano-tera è quella di creare un collegamento tra le nano scienze e l’ingegneria e quindi provocare un cammino di ingegnerizzazione delle idee. È da notare che ingegnerizzare le idee coinvolge della ricerca, non è soltanto sviluppo, ma è molto importante per la Svizzera passare dai risultati di laboratorio alla creazione di piccole start up, di piccole compagnie che a loro volta mettono i prodotti sul mercato.

swissinfo.ch: Professor De Micheli in questi anni le nanotecnologie hanno creato grandissimi entusiasmi ma anche tantissime paure. Si tratta di paure giustificate?

G. D.M.: Penso che certe paure sono parzialmente giustificate e al momento non vedo particolari pericoli delle nanotecnologie, se usate in maniera appropriata. È chiaro che qualsiasi composto chimico può essere tossico. Elementi tossici sono all’interno di qualsiasi oggetto che abbiamo con noi -per esempio una macchina fotografica digitale o un circuito elettronico- però nessuno smonta una macchina fotografia o gratta un circuito per andare ad estrarre un composto che potrebbe essere altamente cancerogeno.

Allo stesso modo però dobbiamo creare anche dei sistemi di protezione legali per evitare che certi individui utilizzino certe tecnologie a fin di male creando dispositivi, ordigni o soprattutto inquinamento di tipo nanotecnologico che può essere pericoloso per la popolazione.

Paola Beltrame, swissinfo.ch, Losanna