Come creare materiali nuovi intervenendo sui singoli atomi delle superfici: questa la sfida delle più recenti nanotecnologie per migliorare l’intervento finora possibile solo con i microscopi a scansione di sonda. Lavorano su questo i ricercatori dell’Istituto per lo studio dei materiali nanostrutturati del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr-Ismn), Matteo Baldoni e Francesco Mercuri, coordinato da Massimiliano Cavallini. La manipolazione della materia su scala atomica apre la strada ad applicazioni nel campo delle energie pulite, delle comunicazioni, dei computer quantistici, dei catalizzatori per la produzione di idrogeno verde dall’acqua. Ciò, rivoluzionandoli con l’introduzione di nuovi materiali “custom”, resi perfetti per gli specifici utilizzi. Oltre a integrare questa metodologia con le tecnologie dell’Intelligenza Artificiale, del Machine Learning, del Deep Learning per il design di materiali innovativi. E a garantire un’estrema miniaturizzazione di componenti, utilizzando una tecnologia sostenibile e a basso impatto ambientale.
.“Il lavoro è basato sull’uso di particolari molecole capaci, come veri e propri droni, di planare sulla superficie dei materiali, eseguendo operazioni controllate quali rimuovere o sostituire singoli atomi, superando così i limiti tecnici legati alla manipolazione atomica attraverso l’approccio fisico”, spiega Cavallini. “Manipolare la materia a livello atomico permetterebbe di creare materiali dotati di proprietà specifiche fino ad oggi inimmaginabili e impossibili da realizzare. I droni molecolari permetteranno di realizzare una serie di nuovi materiali a bassa dimensionalità, in parte già previsti, ma solo in teoria, con proprietà fisiche eccezionali, ottimizzate per specifiche applicazioni in tutte le tecnologie basate sull’utilizzo di materiali”.