La nano Bibbia: una lezione di nanotecnologia in nove minuti

17/07/2017

Ecco il testo del video che potete vedere in testata:

«Abbiamo scelto il testo più antico e più significativo per gli Ebrei e uno dei libri più importanti per il mondo. Volevamo dimostrare che l’intero libro può essere ridotto a dimensioni quasi inconcepibili. Ci rendiamo conto di aver trovato un modo interessante per introdurre la nanotecnologia al grande pubblico. Volevamo indurre le persone a pensare quanto incredibilmente piccole siano le dimensioni dei sistemi complessi che oggi possiamo creare per elaborare, immagazzinare e condividere dati.

Il desiderio di miniaturizzare è un tratto universale, esiste da sempre. La miniaturizzazione di disegni e testi è un fenomeno culturale riconosciuto. Nel Medioevo, in tutta Europa vennero pubblicate versioni in miniatura delle Scritture cristiane. Esiste anche una tradizione ebraica di scrittura in miniatura. Le comunità antiche scrivevano su gusci d’uovo o chicchi di riso per simboleggiare la buona sorte.

Questo lavoro, prodotto al Technion, è esposto al Tabernacolo del Libro nel Museo d’Israele. Il nostro testo più importante è riprodotto con l’impiego delle tecniche di miniaturizzazione più avanzate oggi note alla scienza.

Per molti è difficile cogliere il senso della miniaturizzazione. Se paragoniamo le dimensioni della nostra nano Bibbia con quelle della Bibbia che tutti conosciamo il contrasto rende un po’ l’idea del grado di miniaturizzazione. Utilizzando questa tecnologia innovativa siamo riusciti a incidere l’intera Bibbia su una superficie tanto piccola da stare sulla punta di un dito. Abbiamo creato una “nano Bibbia”.

Penso che il legame tra tecnologia e civiltà è di grande valore educativo. Se guardiamo alla storia ci rendiamo conto che le due cose sono sempre strettamente intrecciate. Cambiamenti e progressi nel campo tecnologico portano cambiamenti culturali, i cambiamenti culturali portano ulteriori sviluppi tecnologici.

Produciamo il supporto su cui incidiamo la nano Bibbia nelle camere sterili del Technion. Prendiamo un wafer ultrasottile di silicio e lo ricopriamo con uno strato sottilissimo di oro che ha uno spessore di meno di 100 atomi. Utilizzando strumenti avanzati, rimuoviamo degli atomi d’oro dallo strato superiore e così incidiamo i caratteri del testo. Abbiamo ritenuto che l’incisione fosse la maniera appropriata per scrivere la nano Bibbia perché ha una sorta di bellezza poetica. Anche i nostri antenati usavano l’incisione nell’antichità. Nello spazio di una lettera incisa col martello 2000 o 3000 anni fa oggi possiamo scrivere circa un milione di pagine di testo usando come scalpello un fascio ionico focalizzato.

Il legame tra la nano Bibbia e il Tabernacolo del Libro è considerevole. Questa creazione innovativa, prodotta con tecnologie avanzate, contiene le stesse identiche parole scritte nei Rotoli del Mar Morto che furono realizzati nel deserto della Giudea più di 2000 anni fa.

Questa tecnologia sfrutta gli elementi costitutivi del nostro universo. In quanto fisici, noi lavoriamo con i fondamenti della natura, atomi e molecole. La comprensione e il controllo di questi elementi ci permettono di produrre nuovi materiali che non esistono in natura. La dimensione di una molecola è di circa un nanometro, quella di un atomo circa un decimo. Per rendere l’idea, la proporzione tra un nanometro e un metro è la stessa che esiste tra questa biglia e l’intero pianeta.

Una molecola di DNA, che ha un diametro di due nanometri, contiene tutte le istruzioni operative per ogni forma vivente presente sul pianeta. Se potessimo immagazzinare le informazioni in modo altrettanto denso del DNA, saremmo in grado di comprimere tutte le informazioni prodotte dall’umanità – tutte – nello spazio di una zolletta di zucchero.

La nano Bibbia è in parte il risultato del dibattito sui limiti della miniaturizzazione e in particolare su quante informazioni possiamo comprimere in un certo volume. La Bibbia è fatta di 1.200.000 lettere e siamo riusciti a inciderle tutte su una superficie grande quanto un granello di zucchero.

Il processo di incisione utilizza un fascio ionico focalizzato. Là dove colpisce, il fascio crea una finissima indentatura. Stacca gli atomi d’oro che incontra, scoprendo il silicio sottostante. Il silicio che viene scoperto è scuro, sembra nero, mentre la superficie attorno è brillante.

Per scrivere testi, in particolare quello biblico, il raggio deve essere mirato punto dopo punto a formare ogni lettera e con le lettere le parole, le frasi, i capitoli e l’intera Bibbia. Si tratta di milioni di puntini, farlo a mano è davvero impossibile. Perciò abbiamo creato un programma che guida il fascio e lo indirizza nei punti esatti. Utilizzando questo programma possiamo incidere l’intera Bibbia in solo un’ora e mezza.

Più di qualsiasi altro libro, la Bibbia simboleggia la trasmissione della civiltà umana di generazione in generazione. Abbiamo cercato di entrare in connessione con il mezzo tecnologico. Volevamo che la gente si interessasse alla rivoluzione che sta avvenendo sotto i nostri occhi.

La nanotecnologia è la nostra capacità di costruire strutture estremamente complesse con gli elementi costituitivi basilari presenti in natura che hanno le dimensioni di una molecola. Ma il vero miracolo qui sono le parole e il loro significato. La parola scritta è sopravvissuta a tantissimi cambiamenti. Al contrario di ogni tecnologia, che è destinata a essere rimpiazzata da un’altra, le parole – in quanto veicolo di trasmissione delle idee e dei messaggi dell’umanità − sono eterne.

E luce fu». 

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