Cosa si intende per nanotecnologie
Le nanotecnologie fanno parte di un nuovo paradigma socio-economico (il quarto) che caratterizza la società a partire dagli anni ‘80 dello scorso secolo. Assieme ad esse, le tecnologie dell’informazione e della comunicazione, le biotecnologie e le ecotecnologie. Si tratta di tecnologie abilitanti-chiave; infatti, le nanotecnologie permettono di far progredire tutti i settori applicativi (sanità, ambiente, comunicazione, sicurezza, trasporti, tempo libero, servizi, formazione) della vita e dell’ambiente quotidiano. Come anche riconosciuto dall’High-Level Expert Group on - Key Enabling Technologies costituito nel 2014 dalla Commissione europea, le tecnologie abilitanti sono suddivise in sei raggruppamenti: nanotecnologie, micro e nanoelettronica, biotecnologie, fotonica, materiali avanzati e sistemi di produzione avanzati.
Le nanotecnologie consentono di manipolare la materia nella sua scala elementare (il nanometro), quella dell'atomo. Sono complementari alle nanoscienze che concorrono a comprendere il comportamento della materia su questa scala.
Le nanotecnologie includono i nanomateriali, i nanocomponenti, i nanosistemi, le tecniche e i processi di fabbricazione, di manipolazione, di caratterizzazione, di imaging e gli strumenti di modellizzazione-simulazione utilizzando una scala tra 1 e 100 nanometri.
Il potenziale di scoperte e applicazioni legate alle nanotecnologie deriva dal fatto che in scala nanometrica (nanoscala) le proprietà della materia possono risultare radicalmente diverse. Ciò perché a questa scala gli atomi sono più «accessibili». A volume equivalente, la materia sotto forma di nano-oggetti (ad esempio nanoparticelle) presenta una maggiore superficie sviluppata. Questa proprietà la rende più reattiva, poiché gli reazioni chimiche si verificano in superficie. E più reattività significa potenzialmente più utilità. A questa scala, è la reattività superficiale che è determinante e le proprietà di un materiale possono così differire. Con la sola riduzione delle loro dimensioni, i materiali possono presentare nuove proprietà che non possiedono a una scala superiore o su scala macroscopica (cit. nanoyou.eu).
Nanotecnologie e mondo produttivo sono quindi legati in modo intrinseco; le imprese hanno la possibilità di integrare l’utilizzo e lo sviluppo delle nanotecnologie all’interno delle proprie strategie (adottando sia processi top-down (=miniaturizzazione, come nel caso della microelettronica) che bottom-up (quest’ultimo più caratterizzante le nanotecnologie, partendo da semplici molecole per assemblare materiali in grado di autoreplicarsi e organizzarsi seguendo schemi e meccanismo già studiati in biologia (Della Rovere, 2003) ), per ridefinire i propri modelli di business e aumentare la propria competitività, identificando soluzioni produttive ad alto tasso innovativo, in modo tale da realizzare cambiamenti radicali attraverso prodotti e servizi ad alto valore aggiunto.
I vantaggi della nanotecnologia dipendono dal fatto che è possibile adattare le strutture dei materiali a scale estremamente piccole per ottenere proprietà specifiche, estendendo così notevolmente il toolkit della scienza dei materiali. Utilizzando la nanotecnologia, i materiali possono essere resi più forti, più leggeri, più durevoli, più reattivi, più simili a setacci o ancora a migliori conduttori. Di fatto, molti prodotti commerciali di uso quotidiano che si basano su materiali e processi su scala nanometrica sono già sul mercato e nell'uso quotidiano.
Accanto agli elevati benefici dei prodotti derivati dalle nanotecnologie in termini di innovazioni e vantaggi persistono tuttavia i dubbi relativi alle eventuali ricadute a medio e lungo termine sulla salute delle persone e sullo stato dell'ambiente (tossicità, impatto sul DNA umano, impatto sinergico, implicazioni della trasformazione in nanoscala, ecc.) che sono, al momento, ancora sconosciute e oggetto di approfondite ricerche scientifiche.
Strategia europea a favore delle nanotecnologie
Al momento non esiste una regolamentazione internazionale di riferimento alle nanotecnologie e ai nano-prodotti. A livello europeo, è stata adottata nel 2004 dalla Commissione una comunicazione Verso una strategia europea a favore delle nanotecnologie che definisce il concetto di nanotecnologie e indica i settori maggiormente interessati (assistenza sanitaria, tecnologie dell'informazione, produzione e stoccaggio di energia, manufatturiero, ricerca su cibo, acqua e ambiente, sicurezza) ma, in mancanza di una politica di innovazione armonizzata a livello comunitario, demanda di fatto la gestione all’iniziativa di singolo stato membro, che si trova in diretta concorrenza con altri player di settore molto più «efficaci» (in termini di potere di investimento – anche pubblico) quali gli USA, la Cina, l’India e l’Iran.
La Commissione, indicando la necessità di un coordinamento a livello europeo a supporto dello sviluppo del settore, nella sua comunicazione delinea le attività chiave: accrescere gli investimenti e il coordinamento della [Ricerca e Sviluppo] R&S per rafforzare lo sfruttamento industriale delle nanotecnologie; sviluppare "poli d'eccellenza" che tengano conto delle esigenze sia dell'industria che delle organizzazioni di ricerca; promuovere un insegnamento e una formazione interdisciplinari del personale addetto alla ricerca, unitamente a un forte spirito imprenditoriale; assicurare condizioni favorevoli al trasferimento di tecnologia e all'innovazione, perché l'eccellenza europea nella R&S si traduca in prodotti e processi in grado di generare ricchezza.
La Commissione altresì sottolinea la necessità di considerare le «impressioni del pubblico» rispetto alle nanotecnologie, nonché di uno sviluppo responsabile di tali tecnologie che rappresentano nuovi approcci alla R&S con applicazioni che avranno un impatto su tutti i settori tecnologici e permetteranno nuovi sviluppi in settori quali l'assistenza sanitaria, la ricerca in campo alimentare e ambientale, la tecnologia dell'informazione, la sicurezza, i nuovi materiali e la produzione e la conservazione di energia.
La comunicazione CE è stata seguita nel 2005 dalla proposta di un Piano d’azione 2005-2009 in cui l’Europarlamento UE conferma le indicazioni della CE e le priorità evidenziate.
Nel 2008 una nuova comunicazione della CE si impegnava nel riesame della legislazione dell'UE nei settori pertinenti i nanomateriali in produzione o in commercio e contestualizza il termine di «nanomateriale» (di sintesi /o artificiale, nanostrutturato e nanometrico). E nel 2011 una Raccomandazione fornisce infine una definizione del nanomateriale.
In attesa di una nuova strategia UE nell’ambito delle nanotecnologie, è emersa sia da esperti che dall’opinione pubblica la richiesta di maggiori chiarezze riguardo ai potenziali rischi ambientali, di salute e di sicurezza derivanti dallo sviluppo di questo nuovo settore.
Nel 2004 era stato presentato a Bruxelles un Libro bianco, Vision 2020: Nano-electronics at the centre of the change, che definiva una strategia futura per la nanoelettronica in Europa, da subito ritenuto «settore strategico». Il rapporto, prodotto da un gruppo di esperti della Commissione europea, presentava una visione di ciò che il settore della nanoelettronica dovesse offrire sino al 2020 affinché l'Europa potesse avere un ruolo di leader nella ricerca e sviluppo nel campo della nanoelettronica. Gli esperti individuavano anche gli impatti che questi cambiamenti avrebbero dovuto avere sullo sviluppo di altri settori economici.
In Europa al momento esiste l’ Autorità europea per la sicurezza alimentare - EFSA che sin dal 2006 segue gli sviluppi nel settore della nanotecnologia, fornendo ai gestori del rischio (in connessione con il NANO network) consulenze scientifiche e assistenza tecnica di natura indipendente, compresa l’analisi dello stato attuale delle conoscenze e degli ultimi sviluppi nel settore della nanotecnologia relativamente ad alimenti e mangimi.
L’ Osservatorio dell’Unione europea per i nanomateriali (European Union Observatory for Nanomaterials, EUON) eroga dal 2017 informazioni sui nanomateriali attualmente sul mercato nell’UE.
