Il laboratorio di Dio? Androidi che mangiano erba e sono docili!
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In una conferenza tenuta presso il Liceo Scientifico “De Giorgi” di Lecce il Prof. Roberto Cingolani sostiene che se non distruggeremo prima il pianeta attraverso la BIOMIMESI risolveremo il problema dell’energia.
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L’istituto nazionale di fisica della materia (Infm) ha inaugurato nel novembre 2001 presso l’Università di Lecce, il Centro Nazionale di Nanotecnologie (NNL) con i primi 70 ricercatori selezionatissimi tra fisici, ingegneri elettronici, biologi e chimici. Il direttore del Centro, Roberto Cingolani, ha detto “Uno dei nostri principali obiettivi è quello di superare le divisioni tra discipline per sviluppare nanosistemi del tutto innovativi, tali da competere con i laboratori più avanzati in Europa, Stati Uniti e Giappone. Nel settore elettronico, per esempio, si possono costruire chip con elementi circuitali di qualche decina di manometri, poi però si dovrebbe lavorare sui singoli atomi. Al Centro di nanotecnologie di Lecce vogliamo cercare di imitare la natura, sviluppando cioè tecniche di ingegneria molecolare e di auto assemblaggio per sistemi ibridi organici – inorganici.” (Scienza e Ricerca: conquiste, sfide e dilemmi Di Ugo Apollonio Rubettino Editore pag. 147).
Tanti anni fa, in una galassia lontana, lontana un uomo basso di statura con gli occhi azzurri, uno tipo Luca Zingaretti l’interprete del Commissario Montalbano con gli occhi azzurri metteva le basi della BIOMIMESI!
Quando Sabato 24 gennaio a mattina, con il mio amico Giuseppe Garrisi, sono andato al Liceo Scientifico “De Giorgi” in Viale De Pietro a Lecce, non sapevo che alle 10 nella splendida cornice delle Officine CANTELMO proprio a un passo dal Monastero delle Benedettine ci sarebbe stato un intervento del Prof. Roberto Cingolani.
Ho chiesto a una gentile signora se si potesse assistere alla conferenza ricevendo in risposta un bel “Non lo so!”. Io ho salutato il mio amico Giuseppe con il quale siamo rimasti d’accordo che ci saremmo rivisti alle 12 e sono andato in questa nuova realtà di Lecce destinata agli incontri. Capperi! Bellissimo posto! C’è il Bar! Ci sono moltissime postazioni internet a costo zero per gli studenti! C’è un bellissimo arredamento e una cooperativa di persone gentilissime che mi hanno addirittura fornito la carta e la penna di cui ero sprovvisto. Sapete avevo previsto un Sabato mattina relax e incontri casuali passeggiando per la città e per questo ero senza la mia Telecamera e senza la mia macchinetta fotografica digitale!
Non me ne vogliano gli studenti né il Dirigente Scolastico il Prof. dott. Salvatore Dota per l’omissione circa premi agli studenti che hanno conseguito la maturità con lode l’anno scorso le cosiddette “ECCELLENZE” e se non farò cenno al corso sulle Nanotecnologie organizzato per il secondo anno consecutivo dal Liceo Scientifico Statale “Cosimo De Giorgi” ma tutti rimando al sito http://www.liceodegiorgi.it/index.html dove potranno approfondire ogni cosa, ma la relazione del Prof. Roberto Cingolani è stata di una tale bellezza ed espressività da prendere completamente il mio report di oggi.
L’esordio è dato da una presa d’atto del Prof. Roberto Cingolani: “Tutto in natura richiede ENERGIA!”. Quanto è il costo energetico del nostro pianeta? Per rispondere alla domanda il Prof. Roberto Cingolani prende le mosse dalla temperatura dell’ambiente che è di circa 20°C e quella del nostro corpo che è di circa 37°C, tale differenza è dovuta al nostro metabolismo e chi di metabolismo non ne ha si dice essere TERMORALIZZATO ovvero ha la stessa temperatura dell’ambiente che lo circonda come accade alla porta o alla finestra della nostra casa.
Quelle reazioni chimiche biologiche che in sintesi chiamiamo metabolismo sono molto simili all’attrito che rappresenta una perdita di energia.
Prosegue il Prof. Roberto Cingolani con un’altra presa d’atto: “QUALUNQUE SISTEMA ANCHE BIOLOGICO PERDE ENERGIA QUALUNQUE COSA FACCIA!”
Poi passa a definire l’efficienza di un sistema alimentato da energia. In fisica e ingegneria, includendo ingegneria meccanica e elettrica, l'efficienza energetica è un numero adimensionale con un valore compreso tra 0 e 1 oppure, quando moltiplicato per 100, è espresso in percentuale. L'efficienza energetica di un processo è definita come:

dove W è la quantità di lavoro utile eseguito dal processo (in joule), e "energia" E è la quantità di energia (ancora in joule) assorbita dal processo.

Per la legge di conservazione dell'energia, l'efficienza energetica in un sistema chiuso non può mai superare il 100%.
Quindi sempre in ogni sistema anche biologico l’efficienza è minore di 1 (UNO) e non raggiunge quindi mai il 100%.
Poi il Prof. Roberto Cingolani ricorda che il sistema più efficiente che esiste oggi è quello del FERRO DA STIRO che ha un’efficienza del 70%.
E il motore DIESEL? Ha un’efficienza del 30%
E le celle solari? Hanno un’efficienza del 30% , ma quelle che fa la NASA e per avere Celle che producono 1Watt di Energia ci vogliono 100 Euro!
Una cella solare in commercio ha un costo di 1 Euro per produrre 1 Watt e dura circa 20 anni con 10 celle che costano 10 Euro si producono 10 Watt.
Ma il Prof. Roberto Cingolani è costretto a prendere atto che con 10 euro di Benzina si producono più di 10 Watt e che quindi di questo bisogna tener conto.
Poi passa a illustrare la tendenza di avere sistemi addizionali ovvero la macchina con motore a scoppio che ha un motore elettrico addizionale alimentato da celle solari e le definisce uno specchietto per le allodole. Questo è intuitivo perché sommando rendimenti che sono sempre inferiori all’unità si ha un rendimento totale molto piccolo. Ed ecco che finalmente il si arrende e è costretto ad ammettere che l’ENERGIA RENDE POCO!
L’immagine che vediamo è quella che ha proiettato durante il seminario il Prof. Roberto Cingolani ed è una ricostruzione di immagine tutte notturne riprese con il satellite.
Tutto il bianco è la luce prodotta dal lampade e lampadine durante la notte. Come è facile da osservare c’è più Energia nel Nord del Mondo rispetto al sud, l’Africa è buia ma anche la Cina è buia e in Cina solo Pechino e Shanghai sono illuminate.
Facciamo un po’ di conti?
USA 500 Milioni di abitanti
EUROPA 350 Milioni di abitanti
GIAPPONE 120 Milioni di abitanti
Totale 1 miliardo di persone umane che consumano l’80% dell’energia per fare luce!
I restanti 5 miliardi di persone umane hanno il 20% della energia!
Pensate che solo l’India e la Cina messi insieme hanno 2 MILIARDI E MEZZO DI ABITANTI!
Quindi l’80% delle persone umane della terra ha a disposizione solo il 20% dell’energia!
Ma c’è un’altra risorsa che è collegata all’energia e che è l’acqua! Il 90% delle persone umane che popolano la terra hanno il 20% dell’acqua della terra!
Negli USA ogni persona consuma 260 litri d’acqua al giorno!
Nei G8 (gli otto paesi più industrializzati del mondo) consuma 250 litri d’acqua al giorno!
In EUROPA ogni persona consuma 230 litri d’acqua al giorno!
IN AFRICA OGNI PERSONA UMANA HA MEZZO LITRO DI ACQUA AL GIORNO!
Il Prof. Roberto Cingolani ha precisato che l’acqua è il vero problema perché se volessimo potremmo produrre del cibo liofilizzato e nutrire tutti ma l’acqua no!
Quindi da quanto espresso sino a questo momento è del tutto evidente che il Pianeta Terra e noi che ci abitiamo abbiamo due grossi problemi uno di essi si chiama ENERGIA e l’altro ACQUA(ma l’acqua è legata all’energia) poi c’è un altro grosso problema che è collegato alla GENETICA E CHE SI CHIAMA CANCRO!
La maggiore richiesta di energia porta a un PROBLEMA AMBIENTALE per l’impiego di risorse del pianeta onde avere ENERGIA E ACQUA!
La questione che pone il Prof. Roberto Cingolani è semplice: O scopriamo NUOVE TECNOLOGIE CHE CONSENTANO DI AVERE LE STESSE COSE CON MENO ENERGIA OPPURE LE STESSE DEVONO SERVIRE A CAMBIARE PIANETA!
Magari l’esplorazione dell’Universo porterà a prendere atto dell’esistenza di un pianeta che potremmo colonizzare e quindi ciò comporterebbe una emigrazione di molti di noi verso di esso.
Questo potrebbe accadere ma ancora non è accaduto e quindi si pone un'altra scelta ovvero quello di cercare e trovare nuove tecnologie poiché se andiamo avanti con questo ritmo presto MORIREMO TUTTI, SAREMO RICCHI MA MORIREMO TUTTI!
Ma vediamo il problema dell’energia. Il Prof. Roberto Cingolani sostiene che non possiamo risolvere il problema dell’energia attraverso l’uso delle celle solari. Se dovessimo pensare che questa è la soluzione dovremmo rassegnarci a un pianeta tutto tappezzato di Biossido di Silicio. Ad esempio la città di Lecce necessita di circa 100 MEGA Watt al giorno e se volessimo ottenere questa energia dalle celle solari dovremmo avere tutto il Salento coperto da celle solari.
Nel mondo vegetale l’energia viene prodotta attraverso il processo della fotosintesi clorofilliana invece nel caso dell’uomo con una barretta di cioccolato riesce ad avere a disposizione 20 Chilo Calorie ma la meccanica necessita di una quantità di energia molto maggiore rispetto a quella necessaria agli esseri viventi, quello che si definisce il biologico.
Qual è l’efficienza della Meccanica? Il 30% nei motori di formula uno ovvero di cento litri di carburante solo 30 litri vengono trasformati in energia il resto viene perso, nelle automobili che circolano sulle strade l’efficienza scende al 20% e quindi l’80% va perso nell’atmosfera.
Ecco che il Prof. Roberto Cingolani introduce il tema delle Nanotecnologie (quelle del miliardesimo di metro) che può proporre metodi di mobilità alternativi rendendo più leggeri i mezzi di trasposto utilizzando materiali compositi a parità di dimensioni e con costi minori. In tecnologia si utilizza la componentistica in fibre di carbonio.
La fibra di carbonio è come una resina indurita che da lastre più sottili. In definitiva a parità di tutto gli oggetti in fibra di carbonio sono più leggeri.
Per l’energia se si arrivasse a una efficienza delle celle solari del 70% potremmo pensare a un pannello solare portatile, ma così non è, quindi dobbiamo porci il problema di come avere una quantità di energia che sia sufficiente per tutti.
Oggi 1 miliardo e mezzo di persone umane hanno in media un telefonino, 40 metri quadrati coperti e 0,7 automobili. Se tutte le persone umane della terra, ovvero anche gli altri 5 miliardi oggi esclusi, dovessero avere questo tenore di vita dei più ricchi necessiterebbe un pianeta 16 volte più grande!
Quindi il dilemma è: diminuire la popolazione mondiale oppure cambiare stile di vita!
Il Prof. Roberto Cingolani allora ci dice cosa possono fare le Nanotecnologie che possono mettere disposizione sistemi con efficienza in tema di energia prossima a 1 oppure sistemi che producono energia a costi irrisori.
Il prof. Roberto Cingolani introduce il neurone che è il tipo cellulare che compone, insieme alle cellule gliali, il tessuto nervoso. Grazie alle sue peculiari proprietà fisiologiche è in grado di ricevere, integrare e trasmettere impulsi nervosi.
Poi dice dei componenti in oro che si dice siano biocompatibili esattamente come quelli in Titanio. I denti e le protesi che vengono usati per l’uomo vengono realizzati in oro o Titanio. Ciò significherebbe che sia l’oro che il titanio non entrano dentro alla cellula, ma il prof. Roberto Cingolani dice che tutto questo è falso! E’ vero che non passano nelle cellule solo se l’oro e il titanio sono di dimensioni molto grosse, ma quando l’oro viene rilasciato a livello atomico penetra nella cellula del Neurone e si lega a del DNA DANDO LUOGO A UNA MUTAZIONE GENETICA, DANDO ORIGINE AI TUMORI!
Il prof. Roberto Cingolani si sta occupando della sicurezza nella nanoscala e fra 5 anni si avranno materiali sicuri dal punto di vista biologico.
Poi ha parlato delle Pm10. La sigla PM10 identifica materiale presente nell'atmosfera in forma di particelle microscopiche, il cui diametro aerodinamico medio è uguale o inferiore a 10 µm, ovvero 10 millesimi di millimetro. È costituito da polvere, fumo, microgocce di sostanze liquide.
Bene! il prof. Roberto Cingolani ha detto che questi sono pacchetti di palline che penetrano nei nuclei e nelle cellule dei polmoni e anche gli OMBRETTI, si! quelli che usi tu che mi stai leggendo o quelli che usa la tua donna, quelli li PENETRANO NELL’ENCEFALO IN MENO DI 20 ORE, cosa facciano all’encefalo è un mistero, ma a giudicare dell’umore delle nostre signore o fidanzate penso che non si debba pensare a nulla di buono!
Quindi il CONCETTO DI BIOCOMPATIBILITA’ E’ VERO NEL MOLTO GRANDE MA E’ FALSO NEL PICCOLO PERCHE’ LA MOLECOLA A CONTATTO COIN QUESTI CHE PENETRANO SI DEFORMA E CAMBIA DI PROPRIETA’.
Poi il prof. Roberto Cingolani ha riferito di una navicella lunga 200 miliardesimi di metro costruita con un gel. Queste si legano e veicolate verso le cellule tumorali, la membrana fagocita la navicella e il nano magnete che è nella navicella può essere attivato dall’esterno con un altro magnete esterno. Quando il magnete si attiva si scioglie la navicella di gel e quindi si può lavorare a livello puntuale cellula per cellula infiammata.
Nel caso della sperimentazione medica si può fare una coltura di cellule e attraverso il magnete rilasciare in maniera puntuale del medicinale nelle cellule malate e fare appunto una sperimentazione senza sacrificio di cavie e con una efficienza davvero alta.
Ma che fine fa il magnete che noi immettiamo? Siccome è in una cellula malata vi rimane intrappolato e quindi viene espulso insieme ad essa una volta uccisa.
Infine il Prof. Roberto Cingolani parla del progetto quinquennale «RobotCub», partito nel 2005 e finanziato dalla Comunità europea, volto alla realizzazione di un “cucciolo di robot” con le dimensioni di un bimbo di due anni.
Su questa piattaforma lavora tutta Europa e c’è uno staff di 140 scienziati. Il robot ha 55 gradi di libertà consuma 1,3 KW (tenere presente che il contratto di casa nostra ha una potenza impegnata di 3 KW) e il Robot consuma come il forno elettrico! Quello che il Robot fa con 1,3 KW di energia l’uomo lo fa con 2 Watt.
Ecco qual è il problema! Riuscire a riprodurre l’efficienza della vita, riuscire a imitare la vita. Si pensa a una energia plastica e biologica.
Per spiegare il Prof. Roberto Cingolani dice che il computer è una tecnologia piatta perché funziona con gli elettroni mentre i NEURONI scambiano messaggi attraverso gli IONI ovvero si scambiano pacchetti di IONI ecco perché si sta lavorando per la creazione di cervelli artificiali in acqua e sale ovvero in soluzione fisiologica.
Ci ha fatto vedere un robot collegato a una serie di neuroni che doveva affrontare un percorso che presentava degli ostacoli su cui urtava. Dopo 20 minuti il robot evitava i pali ovvero imparava, aveva un processo evolutivo.
Il Prof. Roberto Cingolani sta sviluppando il laboratorio di Dio? Quello della vita? Non lo so ma ci ha detto che la grande sfida è tutta NEL COPIARE LA NATURA! Vuoi volare? Gli aerei dovrebbero imitare gli uccelli ovvero aver un rapporto peso/potenza in grado di permettergli di volare!
La BIOMIMESI è il futuro a bassi consumi energetici solo che tutto questo ha bisogno di tempo e quindi non ammazziamoci tutti sino a quel giorno e cambiamo stile di vita.
Il futuro? Androidi che mangiano erba e sono docili!


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