La nanotecnologia che imita la biologia
Dalla comparsa della nanotecnologia, le nostre conoscenze sulla sintetizzazione di nanostrutture a livello molecolare hanno compiuto rapidi progressi. Tuttavia, a parte la formazione di fullerene sferico e nanotubi di carbonio (CNT), la nostra comprensione delle modalità con cui interfacciare e assemblare parti di diversi materiali resta limitata. Per affrontare questo problema, il progetto GOLEM ("Bio-inspired Assembly Process for Micro- and Nano- Products"), finanziato dall'UE, ha adottato un approccio basato su eventi bioispirati per assemblare parti in micro e nanoscala. I partner di progetto hanno indagato e creato modelli di vari meccanismi ispirati a sistemi biologici, quale l'interazione proteica avidina/streptavidina, DNA e polimeri con legami di idrogeno. Il consorzio ha utilizzato gocce di vari diametri e ha testato la loro efficienza nella formazione di legami per dimostrare l'aderenza delle gocce con un diametro fino a 10 micron. Contemporaneamente, sono stati ottimizzati i metodi per manipolare tali componenti. In particolare, è stata ideata una camera di assemblaggio fluidico per manipolare componenti utilizzando gocce, un raggio laser o il processo di dielettroforesi. Una conclusione importante scaturita dal progetto GOLEM è consistita nell'efficiente manipolazione di forme complesse, ad esempio cuboidi, attraverso un principio basato sul flusso indotto dall'effetto Marangoni di applicazione del laser. Infine, i partner di progetto hanno sviluppato un apparecchio basato su microrobot mobili, al fine di caratterizzare e manipolare componenti assemblati in termini di forza legante. Nel complesso, il progetto GOLEM ha dimostrato la fattibilità dell'utilizzo di legami a base biologica per assemblare micro e nanomateriali. Oltre a fornire un'inestimabile comprensione più approfondita di nuovi meccanismi per la fabbricazione di nanostrutture, la commercializzazione delle innovazioni del progetto consentiranno progressi nel campo della nanotecnologia.
