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 Leonardo da Vinci ■ Lanciano

LSTS

 MEMS

Qualche giorno fa un alunno, nell’ambito del progetto di lettura dei quotidiani in classe, mi ha chiesto informazioni su un termine nuovo che non aveva mai sentito prima. La parola è “MEMS”. Colgo l’occasione per rispondere a lui e a quanti dei lettori non conoscono questo termine. MEMS nasce dall’acronimo di Micro Electro Mechanical System. Si tratta di dispositivi ed apparati meccanici usati per formare strutture micrometriche ( di dimensioni di milionesimi di metro). La figura (per gentile concessione dei Sandia National Laboratories, SUMMiT™ Technologies, www.mems.sandia.gov) mostra uno di questi dispositivi meccanici, una serie di ruote dentate, messo a confronto con un àcaro. Una delle tecnologie realizzative usate è diretta derivazione della tecnologia dei circuiti integrati, ben noti ai nostri studenti . I Micro-Electro-Mechanical-Systems (MEMS) sono il risultato dell’integrazione di elementi meccanici, sensori o attuatori, su un comune substrato di silicio attraverso sofisticati processi di fabbricazione: essi sono realizzati asportando sottili strati di silicio o aggiungendo elementi di “microingegneria”. Possiamo pensare ad un substrato elettronico che elabora i segnali secondo i metodi dei comuni circuiti integrati (la parte pensante del dispositivo), connessi direttamente a sensori meccanici che rilevano fenomeni termici, biologici, chimici o altro (gli occhi, le mani o il motore di questo micro-robot, anche se robot non è un termine del tutto appropriato). Le informazioni elaborate dal substrato possono comandare gli stessi micro-dispositivi meccanici per avere le risposte o le azioni desiderate, anche muovendosi se occorre, per mezzo di organi meccanici integrati.  Altre tecniche realizzative sono basate sulle cosiddette nanotecnologie, che arrivano a costruire dispositivi delle dimensioni dei nanometri (miliardesimi di metro) chiamati “NEMS” (Nano Electro Mechanical System). Si arriva a distanze alle quali entrano in gioco anche effetti della fisica quantistica tuttora in fase di studio, quale ad esempio l’effetto Casimir, un effetto previsto teoricamente dallo studioso dal quale deriva il nome, ma che solo oggi, con le nuove tecnologie può essere studiato sperimentalmente. Si tratta di un effetto quasi magico di attrazione tra due lastre conduttrici, elettricamente neutre, dovuto al vuoto, che si manifesta solo su distanze dei nanometri appunto. (Ma questa è un’altra storia sulla quale forse si può tornare in altra occasione).

La realizzazione di questi MEMS ha , ovviamente, interesse di applicazione in svariati campi della scienza. L’articolo citato parlava in particolare , esaltandone l’aspetto piuttosto sensazionalistico a dir la verità, della realizzazione di microspie inserite nell’addome di farfalle, utilizzate a scopi bellici di spionaggio. Ad ogni buon modo si può fare un lungo elenco di studi in atto. A me piace porre in risalto la applicazione di dispositivi di questo tipo a ricerche nel campo medico e biologico. In alcuni laboratori si studiano, ad esempio, MEMS in grado di individuare cellule cancerogene e rilasciare una dose di farmaco solo ad esse, spostandosi poi autonomamente per individuarne altre.

Non mancano naturalmente discussioni sull’uso e sui pericoli di tali tecnologie, ma questo aspetto rientra , a mio avviso, nella eterna problematica del rapporto fra uomo e progresso scientifico.

Domenico Di Bucchianico

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