• Cos'è la Nanotecnologia?
  Nella scienza, il prefisso nano significa "un miliardesimo". Un nanometro (1 nm) corrisponde a un miliardesimo di metro (1 nm = 10^-9 m). La nanotecnologia è una nuova branca della tecnologia che si interessa di oggetti e processi al livello dei nanometri. Dal punto di vista fisico, si parla di nanotecnologia quando, con tecniche speciali, si manipolano singole specie atomiche o molecolari (ad esempio, "scrivendo" su una lastra di rame una parola utilizzando come "inchiostro" piccole molecole come l'ossido di carbonio, CO). Dal punto di vista chimico, nanotecnologia significa costruire molecole e sistemi supramolecolari aventi forme ben precise e capaci di svolgere funzioni specifiche (dispositivi e macchine a livello molecolare).

• Come si "producono" congegni e macchine molecolari?
  Il chimico è oggi in grado di sintetizzare (cioè di "produrre" mediante opportune reazioni) molecole di qualsiasi forma e dimensione e di collegare fra loro componenti molecolari diversi. Quindi, dapprima sintetizza i componenti molecolari capaci di compiere gli "atti" necessari per il funzionamento del dispositivo o della macchina (ad esempio, assorbimento della luce, trasferimento di un elettrone o di un protone); successivamente, collega in modo appropriato i componenti molecolari necessari affinché, dalla integrazione dei loro "atti", risulti un sistema supramolecolare capace di svolgere la funzione desiderata.
  Si noti che la sintesi chimica è un processo macroscopico "parallelo", nel senso che operando su quantità macroscopiche, produce un numero molto alto di "oggetti" nanoscopici. Per esempio, partendo da quantità dell'ordine di 100 milligrammi di uno o più composti opportuni, produce un numero di dispositivi o macchine molecolari dell'ordine di 10¹⁸-10²⁰.

• Come si possono interfacciare i congegni e le macchine molecolari con il mondo macroscopico in cui viviamo?
  La soluzione di questo problema dipende dalla funzione che i dispositivi e le macchine molecolari devono svolgere. Per certe applicazioni, ad esempio nel caso di congegni molecolari usati come sensori o come "reporter" in soluzione, non è necessario che i dispositivi funzionino sincronicamente ed il collegamento col mondo macroscopico avviene semplicemente tramite segnali luminosi (ad esempio, la fluorescenza). Nel caso in cui i dispositivi o le macchine debbano operare sincronicamente (ad esempio, "in parallelo"), è necessario assemblarli in modo ordinato su una superficie (ad esempio, quella di un elettrodo). E' così possibile  inserire il dispositivo in un circuito elettronico, fornire ad esse impulsi eergetici e rivelarne il funzionamento.

• Quali sono le possibili applicazioni di congegni e macchine molecolari?
  Sono già in uso per numerose applicazioni di tipo analitico (ad esempio, per rivelare la presenza di determinate specie presenti nell'ambiente considerato). La sperimentazione per applicazioni nei campi della elettronica e della fotonica molecolare sono appena agli inizi. Non è escluso che lo sviluppo dei dispositivi e delle macchine molecolari anziché portare ad applicazioni riguardanti apparecchiature allo stato solido come il computer (link road map), contribuisca allo sviluppo di sistemi per il trattamento dell'informazione funzionanti su principi più simili a quelli in atto nel mondo biologico.

Per ulteriori approfondimenti, si veda: