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Tiny porphyrin tubes developed by Sandia may lead to new nanodevices

ALBUQUERQUE, N.M. — Sunlight splitting water molecules to produce hydrogen using devices too small to be seen in a standard microscope. That’s a goal of a research team from the National Nuclear Security Administration’s Sandia National Laboratories. The research has captured the interest of chemists around the world pursuing methods of producing hydrogen from water.

“The broad objective of the research is to design and fabricate new types of nanoscale devices,” says John Shelnutt, Sandia research team leader. “This investigation is exciting because it promises to provide fundamental scientific breakthroughs in chemical synthesis, self-assembly, electron and energy transfer processes, and photocatalysis. Controlling these processes is necessary to build nanodevices for efficient water splitting, potentially enabling a solar hydrogen-based economy.”

The prospect of using sunlight to split water at the nanoscale grew out of Shelnutt’s research into the development of hollow porphyrin nanotubes. (See “Porphyrin nanotubes versus carbon nanotubes” below.) These light-active nanotubes can be engineered to have minute deposits of platinum and other metals and semiconductors on the outside or inside of the tube.

Electron microscope image of porphyrin nanotube AN ELECTRON MICROSCOPE image of a porphyrin nanotube.
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The key to making water-splitting nanodevices is the discovery by Zhongchun Wang of nanotubes composed entirely of porphyrins. Wang is a postdoctoral fellow at the University of Georgia working in Shelnutt’s Sandia research group. The porphyrin nanotubes are micrometers in length and have diameters in the range of 50-70 nm with approximately 20 nm thick walls. They are prepared by ionic self-assembly of two oppositely charged porphyrins — molecules that are closely related to chlorophyll, the active parts of photosynthetic proteins.

These hollow structures are one member of a new class of nanostructures made of porphyrins that Shelnutt and his team are developing. The porphyrin building blocks (tectons) can be altered to control their structural and functional properties.

Shelnutt says these porphyrin nanotubes have “interesting electronic and optical properties such as an intense resonance light scattering ability and photocatalytic activity.” When exposed to light, some porphyrin nanotubes can photocatalytically grow metal structures onto tube surfaces to create a functional nanodevice. For example, when the nanotubes are put into a solution with gold or platinum ions and exposed to sunlight, their photocatalytic activity causes the reduction of the ions to the metal. Using this method the researchers have deposited platinum outside the nanotube and grown a nanowire of gold inside the tube.

The nanotube with the gold inside and platinum outside is the heart of a nanodevice that may split water into oxygen and hydrogen. The research team has already demonstrated that the nanotubes with platinum particles on the surface can produce hydrogen when illuminated with light. To complete the nanodevice that splits water, a nanoparticle of an inorganic photocatalyst that produces oxygen must be attached to the gold contact ball that naturally forms at the end of the tube. The gold nanowire and ball serve as a conductor of electrons between the oxygen- and hydrogen- producing components of the nanodevice. The gold conductor also keeps the oxygen and hydrogen parts separate to prevent damage during operation.

“Laboratory-scale devices of this type have already been built by others,” Shelnutt says. “What we are doing is reducing the size of the device to reap the benefits of the nanoscale architecture.”

Shelnutt says the nanodevice could efficiently use the entire visible and ultraviolet parts of the solar spectrum absorbed by the tubes to produce hydrogen, one of the Holy Grails of chemistry.

These nanotube devices could be suspended in a solution and used for photocatalytic solar hydrogen production.

“Once we have functional nanodevices that operate with reasonable efficiency in solution, we will turn our attention to the development of nanodevice-based solar light-harvesting cells and the systems integration issues involved in their production,” Shelnutt says. “There are many possible routes to the construction of functional solar cells based on the porphyrin nanodevices. For example, we may fabricate nanodevices in arrays on transparent surfaces, perhaps on a masked free-standing film. However, we have a lot of issues to resolve before we get to that point.”

Water-splitting is just one of the possible applications of the nanodevices based on porphyrin nanostructures. Shelnutt expects the tubes to have uses as conductors, semiconductors, and photoconductors, and to have other properties that permit them to be used in electronic and photonic devices and as chemical sensors.
The work was partially funded by a grant to the University of Georgia from the Department of Energy, Basic Energy Sciences, Division of Chemical Sciences, Geosciences, and Biosciences.

Porphyrin nanotubes versus carbon nanotubes

Porphyrins are light-absorbing molecules related to chlorophyll, the active part of photosynthetic proteins and light-harvesting nanostructures (chlorosomal rods). They are the active molecules in many other proteins such as hemoglobin, which gets its intense red color from a porphyrin.

Porphyrin nanotubes are made entirely of oppositely charged porphyrin molecules that self-assemble in water at room temperature. The more well-known carbon nanotubes are formed at high temperatures and have covalent bonds between carbon atoms.
Porphyrin nanotubes lack the high mechanical strength of the carbon tubes but possess a wider range of optical and electronic properties that can be exploited in making nanodevices. In fact, carbon nanotubes are often modified by attaching porphyrins to increase their utility. This is unnecessary for the porphyrin nanotubes, which can be tailored to specific purposes like water-splitting by varying the type of porphyrin incorporated into the nanotube itself to obtain the desired properties.

Other porphyrin nanostructures such as nanofibers and rectangular cross-section nanotubes have been made and can also be used in the fabrication of nanodevices.

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Sandia is a multiprogram laboratory operated by Sandia Corporation, a Lockheed Martin company, for the U.S. Department of Energy’s National Nuclear Security Administration. Sandia has major R&D responsibilities in national security, energy and environmental technologies, and economic competitiveness.

Sandia media contact: Chris Burroughs, coburro@sandia.gov, (505) 844-0948

Sandia technical contact: John Shelnutt, jasheln@sandia.gov, (505) 272-7160

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www.sandia.gov/news-cent [...] nergy-batt/nano.html

"Onestamente, alcuni ricercatori non pensavano che fosse possibile realizzare le nostre attività", dichiara il dott. Keith Firman, a proposito del completamento del progetto Mol-Switch da egli coordinato nell'ambito del Sesto programma quadro (6PQ). "Tuttavia siamo riusciti a far funzionare il nostro commutatore molecolare" ha spiegato a IST Results.

Il progetto non solo ha funzionato, ma è stato un vero e proprio successo nonostante la sorveglianza attiva e lo scetticismo degli esperti nei settori connessi, come la biotecnologia e la biofisica. Il progetto di per sé è piuttosto difficile da concettualizzare: un dispositivo "nano attuatore" così piccolo da poter essere utilizzato per manipolare frammenti specifici di DNA e consentire un sequenziamento individuale del DNA. Obiettivo del progetto era produrre un singolo "nano commutatore" molecolare.

Sei partner, l'Università di Portsmouth (Regno Unito), il laboratorio nazionale di fisica (Regno Unito), l'ENS/CNRS (Francia), TUDelft (Paesi Bassi), l'Università di Parma (Italia) e l'Istituto di microbiologia di Praga (Repubblica ceca), hanno lavorato per tre anni allo sviluppo del nano dispositivo.

Fin dall'inizio era stato deciso che il progetto, per essere considerato un successo, dovesse dimostrare l'attività, l'efficienza e la stabilità del commutatore, la sua efficacia per il sequenziamento del DNA e il suo potenziale commerciale.

La parte sperimentale del progetto era costituita da due fasi: la prima riguardava l'utilizzo di un motore biologico per produrre un nano attuatore (o semplicemente un dispositivo) in grado di attirare una perla magnetica verso una superficie. Il movimento della perla avrebbe generato una corrente elettrica debole ma rilevabile.



In secondo luogo il motore biologico doveva condurre il DNA marcato in fluorescenza verso una versione del motore marcata in fluorescenza. Ciò comporterà un "trasferimento di energia a risonanza di fluorescenza" (FRET), che può effettuare misurazioni accurate del sequenziamento del DNA e pertanto dell'accuratezza del commutatore.

L'obiettivo del progetto Genoma umano era di decifrare il sequenziamento del DNA nell'organismo umano, in cui il DNA dispone di quattro "basi", tutte proteine identificate con le lettere A, C, G e T. Le diverse sequenze di un gene sono semplici elenchi di A, C, G e T in diverse combinazioni.

I ricercatori hanno utilizzato un tipo di motore molecolare noto come "enzima di restrizione-modificazione". Questo motore molecolare si fissa esclusivamente in sequenze specifiche di A, C, G e T. "È un legame molto specifico, un motore si lega solo alle basi corrispondenti in modo tale da poter controllare esattamente dove è collocato il motore sul filamento verticale di DNA", ha affermato il dott. Firman.

Il filamento di DNA è mantenuto in posizione verticale da un campo magnetico che attira un marcatore magnetico all'altro capo del filamento. Il motore molecolare si trova sotto il marcatore magnetico, in un luogo specifico da cui non si muove. Quando il motore molecolare è avviato, alimentato dal carburante biologico ATP, esso attira il filamento di DNA e si arresta quando raggiunge il marcatore magnetico.

Qual è l'importanza e quale l'impiego del nano commutatore? Molto semplicemente esso consente di trasformare una forma di energia in un'altra per scopi utili e in modo controllato. "L'interruttore della luce e il pulsante che fa funzionare una penna retraibile sono tutti attuatori. Sviluppando un commutatore molecolare, abbiamo creato un attuatore minuscolo che potrebbe essere utilizzato in un vasto numero di applicazioni", dichiara il dott. Firman.

Il risultato è una vera e propria componente elementare per il nanomondo, e le applicazioni utili del commutatore cresceranno alla stregua della fantasia dei ricercatori. "Il commutatore potrebbe servire da anello di comunicazione tra la biologia e il mondo informatico. Potrebbe essere un'interfaccia tra muscoli e elementi esterni, attraverso il suo utilizzo dell'ATP negli impianti umani. Tale applicazione sarà possibile solo tra 20 o 30 anni", ha dichiarato il dott. Firman. "È molto emozionante. Abbiamo appena presentato la domanda per un brevetto relativo ai concetti di base".

Una conseguenza non attesa della ricerca riguarda il sequenziamento del DNA. Se il filamento del DNA è marcato in fluorescenza, allora "conoscendo la velocità del motore, che è alquanto affidabile e stabile a qualsiasi temperatura specifica, potremmo localizzare la posizione della molecola Fluor basata sul DNA, relativa al sito di fissaggio del motore", ribadisce il dott. Firman. "Molto resta ancora da fare. Il concetto tuttavia è valido e ora disponiamo di prove sufficienti per dimostrare che potrebbe essere utilizzato nel sequenziamento di polimorfismi nucleotidici semplici (SNP) che provocano disturbi genetici".

La prossima fase consisterà nella realizzazione di un prodotto commerciabile. "Abbiamo presentato una candidatura per un nuovo progetto del programma "Scienze e tecnologie nuove ed emergenti" (NEST) [dell'Unione europea] e, se sarà accettata, saremo in grado di sviluppare un prodotto commerciale per i sensori biologici", conclude il dott. Firman.

Fonte: Cordis (27/04/2006)

E' incredibile cosa si riesca a fare in pochi atomi.. abbiamo tutto in questo piccolo grande mondo.



www.physics.berkeley.edu [...] adio-layla.wav

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Nuovi banchi.. anche per la scuola?
La vecchia biro in soffita..


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Un po' di post fa in questo blog avevo segnalato l'esistenza delle NANOpinzette. Ma come si fanno? E a cosa servono?

Le NANOpineztte si SCOLPISCONO. Come? delineando l'area e aumentando il calore prprio in quell'area. Facile no? Addirittura siamo in presenza di una vera e propria performance documentata da web cam!

Ecco un video in cui poter vedere la facilità con cui si usano oramai certi strumenti che ti fanno vivere nel NANOmondo.

A cosa servono?

Ad inserirle in circuiti automatizzati per l'autoassemblamento della materia.

Sono uno dei tanti strumenti con cui si materializza.

Buona visione.

www.youtube.com/user/NanoClips

Autore: Redazione The Daily Bit

Gli scienziati dell’IBM hanno sviluppato una tecnica rivoluzionaria per studiare e controllare i fenomeni magnetici a livello atomico.Il nuovo metodo potrebbe diventare uno strumento importante per comprendere il funzionamento dei circuiti informatici e dei componenti dei sistemi di memoria, che nel futuro avranno dimensioni sempre più prossime a quelle dell’atomo, e per sviluppare nuovi materiali e sistemi di calcolo in grado di sfruttare i fenomeni magnetici su scala atomica.

"Abbiamo sviluppato una finestra nel cuore atomico del magnetismo," ha affermato Andreas Heinrich, membro della squadra di ricerca presso il Centro Ricerche IBM Almaden di San Jose, California. "Siamo ora in grado di posizionare gli atomi e quindi misurare e controllare le loro interazioni magnetiche entro strutture progettate con precisione."

Il nuovo metodo, denominato spettroscopia ad eccitazione di spin, utilizza uno speciale microscopio ad effetto tunnel di IBM che effettua le scansioni a bassa temperatura, progettato per essere utilizzato in una vasta gamma di campi magnetici, fino a 140.000 volte più forti di quello terrestre. I ricercatori prima spostano gli atomi in posizione, e quindi misurano le interazioni tra i loro spin atomici, che sono le fonti fondamentali del magnetismo.

Nei loro esperimenti, i ricercatori IBM hanno creato catene costituite da atomi di manganese (fino a 10) su una superficie isolante estremamente sottile e hanno poi misurato in che modo le proprietà magnetiche si modificavano mano a mano che veniva aggiunto un nuovo atomo. Essi hanno scoperto che le catene con un numero pari di atomi non avevano alcun magnetismo netto, mentre le catene con un numero dispari di atomi mostravano un magnetismo netto.

"Questo genere di ricerca esplorativa è essenziale per il futuro a lungo termine dell’industria informatica," ha affermato Gian-Luca Bona, Manager Science and Technology presso il laboratorio Almaden di IBM. "Entro i prossimi vent’anni verrà il momento in cui sarà estremamente difficile continuare a migliorare i transistor ed altri elementi tradizionali dei circuiti microelettronici semplicemente diminuendone le dimensioni. Avremo allora bisogno di di strutture alternative e, forse, di sistemi di calcolo totalmente differenti. Tecniche come queste possono aiutarci ad ottenere le conoscenze necessarie a creare quelle alternative."

Questi nuovi risultati sperimentali sono stati pubblicati nel numero odierno di Science Express, la pubblicazione anticipata online della rivista Science. Gli autori del rapporto sono Cyrus Hirjibehedin, Christopher Lutz ed Heinrich.

Oltre ad esplorare le proprietà di base dei materiali magnetici, i ricercatori IBM si aspettano di poter utilizzare questa nuova tecnica in futuro per:
- esplorare i limiti dello storage magnetico dei dati, organizzando l’energia necessaria a ribaltare l’orientamento collettivo di un piccolo numero di atomi accoppiati magneticamente.
- determinare la fattibilità di cavi basati su spin ed una versione spin della cascata movimento-molecolare (il successo del 2002 del gruppo) che comprendeva una disposizione di molecole che formava un circuito informatico funzionante circa 260.000 volte più piccolo di un circuito convenzionale in silicio (ovvero circa 50 anni di miniaturizzazione dei circuiti secondo la velocità della Legge di Moore).
- indagare in che modo le interazioni di spin così disposte possano essere applicate ai sistemi informatici quantistici, come i computer quantistici.

Le tappe precedenti

Questa nuova tecnica si basa sullo sviluppo nel 2004 da parte del gruppo IBM della spettroscopia spin-flip (a ribaltamento dello spin), un metodo per misurare le proprietà magnetiche dei singoli atomi. Quegli esperimenti vennero effettuati utilizzando una superficie isolante in ossido di alluminio, ma era impossibile far spostare gli atomi lungo la superficie. In verità, sebbene il team IBM abbia dimostrato per la prima volta fin dal 1990 come utilizzare la microscopia a scansione a effetto tunnel (STM) per far spostare e posizionare singoli atomi sulle superfici metalliche, fino ad oggi nessuno era stato in grado di far spostare e posizionare gli atomi su superfici isolanti, perché queste superfici tendono ad essere atomicamente complesse, si danneggiano facilmente ed/o le loro forze di attrazione sugli atomi variano. Gli esperimenti che misurano le proprietà magnetiche degli atomi necessitano di una superficie isolante perché i grandi numeri di elettroni conduttori disponibili all’interno di un metallo supererebbero e cancellerebbero qualsiasi variazione di spin dei singoli atomi in studio.

Per ottenere risultati positvi nei loro esperimenti sulla spettroscopia ad eccitazione di spin è stato fondamentale convertire alcune sezioni di una superficie di rame liscia in una copertura di nitrato di rame (un isolante) dello spessore di un atomo.

La spintronica è una classe emergente di nuovi circuiti elettronici che sfrutta l’orientamento magnetico di elettroni ed atomi – la proprietà quantistica denominata "spin" – in aggiunta a, od invece, del tradizionale flusso di cariche elettriche. Gli spin elettronici possono essere o "positivi" o "negativi." Allineando gli spin in un materiale si crea magnetismo. La maggior parte dei materiali non è magnetica, perché ha un numero uguale di spin positivi e negativi, che si annullano l’un l’altro. Ma materiali quali ferro e cobalto hanno un numero dispari di spin, e pertanto sono magnetici.

Le calamite domestiche sono fatte di materiali ferromagnetici, come ferro o cobalto. I loro spin tendono ad allinearsi nella stessa direzione, e quindi a produrre il campo magnetico esterno che noi possiamo vedere o sentire. Altri materiali magnetici, come il manganese, vengono denominati antiferromagnetici perché i loro spin atomici tendono ad allinearsi nella direzione opposta a quelle dei loro vicini, il che non porta nessun campo magnetico esterno ma interessanti proprietà di spintronica.

Questo nuovo risultato è l’ultimo in una serie di successi nella scienza delle nanotecnologie cui si è arrivati presso i centri di ricerca IBM. Nel 1996 in Svizzera due scienziati IBM hanno vinto il Premio Nobel per la Fisica per la loro invenzione, risalente ai primi anni Ottanta, del microscopio a scansione a effetto tunnel (STM). Negli ultimi 16 anni, i ricercatori di IBM Almaden sono stati pionieri nell’utilizzo degli STM per il posizionamento degli atomi in strutture progettate con precisione che rivelano proprietà fondamentali su scala atomica, e che potrebbero avere utilizzi potenziali nell’information technology. I risultati del gruppo comprendono:

- posizionamento dei singoli atomi sulle superfici
- invenzione di un interruttore elettrico con un singolo atomo come elemento attivo
- invenzione di un nuovo tipo di ‘trappola per elettroni’ denominata "quantum corral"
- scoperta dell’effetto del "miraggio quantistico", nel quale il modello d’onda quantistica di un elettrone viene utilizzato per proiettare informazioni
- dimostrazione di un circuito computazionale funzionale completo, basato sul movimento della "cascata molecolare" delle singole molecole, che è di 260.000 volte più piccolo di un qualsiasi circuito che potrebbe essere creato con i migliori metodi contemporanei di costruzione dei chip, e
- dimostrazione della spettroscopia spin-flip: utilizzo di un STM per esaminare lo stato di spin di un singolo atomo e misurazione dell’energia necessaria a ribaltare un singolo spin.

www.ibm.cpm
www.realshading.it/2007/ [...] ologie/


notizie sul magnetismo in laboratorio:
www.youtube.com/watch?v=IT2AQC3X5bk

L'argomento nanotecnologie, almeno per quanto riguarda l'opinione pubblica (e quindi l'informazione non specialistica) del nostro Paese, è ancora poco conosciuto.
Che la situazione sia destinata a mutare ce lo dimostra Omar Ganz che, in un suo recente contributo, menziona in sintesi un sondaggio condotto negli Stati Uniti. E poiché la globalizzazione non riguarda solo il mercato e la finanza, ma anche la sensibilità verso le conseguenze dell'innovazione, è da presumere che l'attenzione verso le nanotecnologie toccherà presto anche l'Italia.
Ne sono una conferma i contributi informativi di Gian Maria Borrello e di Paola Parmendola che, nella rubrica di Segnalazioni, ha trascritto ("Nano-etica cercasi") l'intervista della trasmissione di scienza di Radio24, "Il Volo delle Oche", andata in onda il 27 aprile 2004, in cui il Prof. Paolo Milani, del Dipartimento di Fisica all'Università di Milano, ha parlato appunto delle nanotecnologie e delle relative implicazioni etiche.

Vittorio Bertoli
www.fondazionebassetti.o [...] olini.html



In luglio Si è svolto il primo sondaggio sull'atteggiamento degli americani nei confronti delle nanotecnologie.

E' stato condotto da Michael Cobb (ricercatore alla North Carolina State University e docente di Scienze politiche), che ha curato la struttura della survey e analizzato i dati, da Patrick Hamlett (professore associato di Scienza, tecnologia e società) e da Jane Macoubrie (docente di scienze della comunicazione). I risultati saranno pubblicati nel prossimo mumero del "Journal of Nanoparticle Research" (Kluwer).

Dall'indagine risulta che l'80% dei più di 1500 intervistati via telefono ha risposto di non essere preoccupato dalla nanotecnologia, circa il 70% nutre "una qualche" o molte aspettative su questa tecnologia, mentre il 40% ritiene che i benefici sono superiori ai rischi.

Sono pochi gli americani che temono l'autoreplicazione dei nanorobot, ma un numero consistente di intervistati è però preoccupato della perdita di privacy che potrebbe conseguire da apparecchiature microscopiche per la sorveglianza.

Il 60%, poi, non ha molta fiducia nel senso di responsabilità dell'industria del nanotech e soltanto il 5% ha espresso molta fiducia.

Ultimamente negli States si va facendo strada l'opinione che le preoccupazioni (che, per il vero, al momento sono solo fantascienza) per le capacità di autoreplicazione di nanobots abbiano distratto l'attenzione da quelli che sono invece i rischi reali.

Dalla disseminazione di nanoparticelle potrebbero infatti derivare dei rischi per la salute e per l'ambiente: una sostanza normalmente innocua potrebbe non esserlo se diffusa in particelle di scala nanometrica.

Non sono timori ingiustificati se si pensa che dei 700 milioni di dollari spesi nel 2003 negli USA per la nanotecnologia sono soltanto 500 mila quelli che sono stati riservati a studi di impatto ambientale.

Purtroppo si riscontra un grosso divario fra le risorse economiche dedicate allo sviluppo di questa tecnologia e quelle dedicate, a scopo precauzionale, all'analisi dei suoi effetti.

E' questo che dovrebbe far riflettere. Soprattutto se si tiene presente che diventa sempre più ampia la divaricazione fra il rapidissimo sviluppo tecnologico e la possibilità effettiva di verificarne in tempi adeguati le conseguenze sull'ambiente e sugli esseri viventi.

Omar Granz

Le nanotecnologie stanno vivendo in questi ultimi tempi un periodo di incredibile celebrità.

Ieri è stato presentato il calcolatore italo-spagnolo ad alto livello di parallelismo. Il nuovo supercomputer è stato pensato per accelerare gli studi nel campo della simulazione delle nanotecnologie. Il primo sistema completo verrà istallato presso il Dipartimento del Bifi (Spagna), e un altro Janus sarà utilizzato per attività di ricerca da Giorgio Parisi dell'Istituto nazionale per la fisica della materia (Infm-Cnr). [Se ne parla su Galileo]

Tra l'altro l'intervento in questo progetto di Giorgio Parisi [ne abbiamo parlato in questo articolo l'ottobre scorso], oltre a essere uno dei più importanti fisici italiani, mi ricorda da vicino un altro "periodo d'oro" dell'innovazione scientifica e tecnologica avvenuta proprio in Italia, e in Piemonte, grazie all'interessamento di un altro grande fisico italiano, Enrico Fermi, che avviò una attività di ricerca in settori ad alta innovazione presso l'Università di Pisa [ne abbiamo parlato qui].

E se negli USA i due terzi degli americani storcono il naso, [qui la notizia in italiano] ritenendo il nanotech qualcosa di moralmente inaccettabile (il che conferma i preconcetti religiosi che incidono sulle decisioni dell'americano medio), da Data Business apprendiamo che invece l’Ue, decisamente più laica nelle scelte del settore scientifico, spenderà 3 miliardi di euro per le nanotecnologie nei prossimi anni. La Commissione, infatti, ha deciso lo stanziamento per ricerche sulle nanotecnologie e di ulteriori 2,5 miliardi per i sistemi emunobedded nei prossimi dieci anni. Qui le iniziative Eniac e Artemis

Nascono anche i primi device commerciali realizzati grazie all'utilizzo delle nanotecnologie. Nokia ha annunciato due giorni fa Morph il primo dispositivo mobile funzionante realizzato grazie all'utilizzo della nanotecnologia. Presentato ieri l'altro al Museum of Modern Arto (MoMA) di New York in occasione dell'apertura della mostra "Design and the Elastic Mind.

Date uno sguardo a questo ottimo video che ne illustra l'uso.

E mentre aspettiamo il Convegno internazionale: nanotec 2008 previsto a marzo a Venezia su Nanomat uno studio di un gruppo di docenti di psicologia dell'Università di Torino evidenzia come la percezione degli italiani sulle nanotecnologie sia ancora molto confuso. La maggiorparte ancora non conosce le nanotecnologie ed ha un'idea distorta su quali siano le sue effettive possibilità di applicazione.
E così a livello locale il Piemonte, regione molto attiva sul fronte delle nuove tecnologie fa partire il progetto Nanomat, in collaborazione con la Camera di commercio di Torino e Unioncamere Piemonte, che presenta alla comunità scientifica e imprenditoriale le imprese e i centri di ricerca piemontesi attivi nel campo delle nanotecnologie.

Nasce anche un magazine semestrale dedicato alle piccole e medie imprese piemontesi e per iniziativa di AMMA e Nanomat è prevista la divulgazione della conoscenza delle nanotecnologie presso le imprese, per stimolare la nascita di nuove iniziative imprenditoriali. [ www.nanomat.it]

Nulla sarà come prima, annuncia La Stampa in un articolo di poche ore fa, e secondo ChangeWaves - l’osservatorio sul futuro di Social Technologies - da qui al 2015 cambierà la nostra vita, rivoluzionando la medicina, l’agricoltura, la produzione energetica e la lotta ai gas serra.

Niente male per una sfida iniziata nel 1959 dal Nobel Richard Feynman [1].


Claudio Pasqua



[1] Feynman può essere considerato il padre delle nanotecnologie, con un noto discorso passato alla storia come "There's plenty of room at the bottom"[1] (1959), in cui per la prima volta si considerava la possibilità di manipolazione diretta degli atomi nella sintesi chimica.


gravita-zero.blogspot.co [...] e-ci-salveranno.html

Arte tecnoetica: coscienza, telematica, nanotecnologie. Conversazione con Roy Ascott Maurizio Bolognini 1. Arte, coscienza e reti di telecomunicazione M.B. I tuoi primi esperimenti di collaborazione artistica attraverso le reti di telecomunicazione hanno anticipato di un decennio la presenza di Internet. Ma già negli anni Sessanta e Settanta, mentre Fluxus e alcuni artisti concettuali cercavano di spostare l’attenzione dall’oggetto all'"idea" e al "comportamento" dell'artista, tu mettevi il "sistema" al centro della tua riflessione: dal tuo punto di vista l'arte era un processo nel quale gli artisti potevano lavorare insieme funzionando come un sistema integrato e autoregolato. Alcuni di questi aspetti erano già presenti nel tuo manifesto “Behaviourables and Futuribles” del 1967. Poi, più recentemente, hai sviluppato questa prospettiva per spiegare l’arte telematica, introducendo termini come "estetica tecnoetica" (technoetic aesthetics, un’estetica - hai sottolineato - che riguarda le forme di comportamento piuttosto che il comportamento delle forme), "reti noetiche" (noetic networks), capaci di fondere le reti neurali individuali con la rete globale, creando una nuova dimensione della coscienza, paragonabile alla noosfera di Teilhard de Chardin o al global brain del futurologo Peter Russell. Uno degli aspetti che mi colpiscono del tuo lavoro, artistico e teorico, è che non ha subito sostanziali cambiamenti di rotta da quando prefiguravi Internet con alcuni anni di anticipo a quando Internet è diventato un’esperienza ordinaria, quindi meno adatta a suscitare prospettive visionarie. Semmai, con la diffusione di Internet, hai ulteriormente rafforzato la tua definizione dell’arte come "costruttivismo radicale", cercando di pensare sempre in termini di connettività e di costruzione della realtà, e immaginando sviluppi che avessero un orizzonte ancora più lontano. Come riassumeresti oggi gli aspetti essenziali dell’arte tecnoetica? R.A. L’Occidente ha sofferto a lungo di una dicotomia ontologica. La scienza classica sostiene che la coscienza è un epifenomeno del cervello. Le nuove scienze, d’altra parte, forniscono elementi che fanno supporre che la coscienza possa precedere la materialità. Le discipline spirituali orientali, la fisica quantistica e la telematica a livello planetario (insieme con altri modelli e metodi della nostra era non-lineare) hanno spezzato questa dicotomia. Negli ultimi anni gli artisti si sono dimostrati impazienti di impiegare le nuove metafore della scienza e, utilizzando gli strumenti delle tecnologie avanzate, hanno iniziato a conquistare nuovo terreno, consentendo lo sviluppo di una cultura della coscienza. Ho chiamato questa cultura "tecnoetica" (dal greco techne e noetikos, mente), e ho chiamato "cybercezione" (cyberception) il modo in cui oggi pensiamo e percepiamo il mondo. La "cybercezione" rappresenta qualcosa di più della semplice amplificazione tecnologica del pensiero e della nostra capacità di guardare profondamente nella materia e poi nello spazio: essa costituisce una facoltà umana interamente nuova, che ci attribuisce un nuovo insieme di possibilità filosofiche e un repertorio di comportamenti trasformato radicalmente. La tecnologia travalica il desiderio. Il bisogno di una società più coerente, collaborativa, interconnessa ha preparato le condizioni in cui ha potuto emergere il global networking. In quanto alla mia proposta di un costruttivismo radicale, noi viviamo in realtà complesse e miste, ci troviamo sul confine tra cyberspazio e spazio materiale, tra pixel e particelle. Direi che un intero nuovo substrato delle nostre esperienze vissute è formato dalla convergenza, guidata tecnologicamente, di Bits, Atomi, Neuroni e Geni - il nuovo Big B.A.N.G. Dal punto di vista degli artisti questo crea un nuovo universo mediale. Il primo stadio di questa convergenza può essere facilmente individuato nella tendenza dei dati digitalmente "asciutti" a unirsi con la biologia "bagnata" dei sistemi viventi, dando luogo a una nuova specie di media che definisco "umidi" (moistmedia). Ora, con l’avvento delle nanotecnologie, che si avvicinano molto di più alla prima linea delle nostre pratiche materiali, si aggiunge un’altra dimensione alla nostra spinta costruttiva a realizzare nuovi mondi. Così oggi siamo coinvolti non solo nella costruzione di nuove realtà, ma nella definizione di una nuova natura, una Natura II, e nella ricerca di come possiamo ricreare noi stessi in un mondo che non sia più soltanto né digitalmente asciutto né biologicamente bagnato, né virtuale né attuale; in sintesi, ciò che ho definito un mondo Umido. M.B. Facciamo un passo indietro prima di considerare il rapporto tra realtà virtuale e materiale, e ripartiamo dalla telematica. Il tuo lavoro ha introdotto molte questioni importanti, dalla nozione di "autore distribuito" alla relazione tra telematica e coscienza collettiva. Ma vorrei che ci arrivassimo partendo dal basso, dalla questione delle tecniche di comunicazione di gruppo, un aspetto la cui importanza è stata forse sottovalutata nell’arte telematica. Nel 1980 hai realizzato "Terminal Art", il primo progetto artistico telematico internazionale, che ha coinvolto in una collaborazione a distanza artisti situati negli Stati Uniti e nel Regno Unito, attraverso Notepad, un sistema di computer conferencing prodotto dalla Infomedia di Jacques Vallée. Due anni dopo, nel 1983, hai realizzato "La plissure du text". In questo caso una rete di computer collegati via modem è stata usata per generare un racconto, collettivamente e interattivamente, da parte di un gruppo di artisti che si trovavano in 11 città diverse: tra gli altri, Tom Klinkowstein e Robert Adrian a San Francisco, alcuni studenti dell’Ontario College of Art di Toronto, Hank Bull a Vancouver, Zelko Wiener a Vienna ecc. In questo caso hai impiegato il sistema ARTEX. Come funzionavano Notepad e ARTEX? Erano sincroni o asincroni? E hai mai partecipato alla progettazione di sistemi di Computer Mediated Communication che potessero soddisfare più specifiche esigenze di comunicazione? R.A. Sì, sia ARTEX che Notepad erano asincroni. E’ stata proprio la natura essenzialmente asincrona del medium che mi ha attratto sin dall’inizio; altrimenti le ordinarie tecnologie di comunicazione non avrebbero avuto alcun reale interesse per me, nel contesto del mio lavoro artistico. L’interattività d’altra parte aveva caratterizzato il mio lavoro in un modo o nell’altro, sin dai "Change paintings", che avevo realizzato a Londra negli anni Sessanta. I sistemi telematici sono intrinsecamente interattivi, diversi da quelli legati al tempo lineare e alla cognizione casuale che, sebbene privi di incertezza o ambiguità, sono condannati all’inerzia e alla prevedibilità (lo stesso stato che nella mia percezione definiva molta parte delle arti plastiche in quel periodo). Nel 1978, quando vivevo nella Bay Area, Brendan O'Regan, direttore di ricerca dell’Institute of Noetic Sciences, appena aperto a Sausalito, mi fece conoscere Jacque Vallée e il suo sistema Notepad. Più tardi, nel 1982, fu Bob Adrian, a Vienna, che mi introdusse all’uso di ARTEX. I dettagli tecnologici del software e dei sistemi impiegati non mi interessavano molto; ciò che era importante è che, con il mio Texas Instruments Portable Memory Terminal 745 potevo viaggiare ovunque ed ero in grado di collegarmi a una rete mondiale più o meno da qualsiasi luogo, purché ci fosse un telefono, e potevo conversare, lavorare o giocare in uno spazio asincrono. Rendermi conto delle implicazioni di questo spazio e sperimentarlo profondamente fu per me una rivelazione: autenticamente junghiana (per esprimermi in termini occidentali), psichicamente intensa e spirituale. Aprire gli occhi su uno spazio di eventi non-lineare e atemporale, dove la memoria poteva anticipare i suoi oggetti, e la mente poteva espandersi nel tempo e nello spazio fu rivelatore. Un colpo di fulmine ontologico! La mia prima esperienza avvenne partecipando a un gruppo di scienziati al Vallee’s Saturn Encounter, che seguiva il Voyager II della NASA. In che modo, partendo da qui, sia arrivato al concetto di autore distribuito è una lunga storia, che ho appena raccontato in un capitolo scritto per il libro di Annemarie Chandler e Norie Neumark, At a Distance: Precursors to Art and Activism on the Internet (MIT Press, 2005). L’ho intitolato "La distanza fa crescere l’arte: autore distribuito e testualità telematica ne La Plissure du Texte". M.B. Hai più volte sostenuto che il computer è uno strumento capace di potenziare il pensiero. E nel tuo lavoro hai sperimentato la possibilità che gruppi di artisti potessero realmente funzionare come sistemi integrati e autoregolati. Questo tuttavia può trovare un ostacolo nelle tecniche di comunicazione impiegate, ancora molto semplici e sostanzialmente inadeguate per trattare questioni complesse o per coinvolgere un elevato numero di partecipanti (lo sa bene chi si occupa di democrazia elettronica e di processi decisionali on-line). Si potrebbe dire che, come sostieni, una questione fondamentale è aumentare la connettività, ma l’altra è come farlo, cioè con quali tecniche. Il problema non è di scarso significato, a meno di non far rientrare tutto in una prospettiva puramente visionaria, ma sin dai tuoi primi progetti telematici hai chiarito di volerli considerare come "modelli operativi di sistemi cibernetici". Dunque cosa pensi dei tentativi che si stanno facendo per migliorare queste tecniche (DSS, Delphi, Collaborative Hypermedia...)? Non sarebbe necessario che questa ricerca fosse condotta anche all’interno della sperimentazione artistica? Non dovrebbero in questo caso la dimensione estetica e quella tecnica, coincidere con lo stesso dispositivo? R.A. Lo sviluppo della new media art verso un materialismo fortemente sociologico, al di fuori di ciò che io considero il suo destino tecnoetico, è stato molto marcato. Ora, sia l’estetico che il sociale possono condurre allo spirituale, ma il percorso è spesso bloccato dall’esteta o dal sociologo. Abbiamo assistito a una specie di ping pong ideologico nel corso del secolo scorso, tra questi due poli della sensibilità, tra verità e bellezza. Probabilmente solo se saremo guidati sia dalla coscienza che dalla contingenza potremo sviluppare appieno le potenzialità dell’arte attraverso i nuovi media. Certamente le attuali tecnologie on-line, di rete, ipermediatiche, non rappresentano che elementari precursori di una realtà biofisica che sarà creata da una più piena comprensione della mente-corpo e della sua collocazione nella dimensione spazio-temporale. Mi riferisco a ciò che potremmo definire coscienza quantica, in cui la stessa "cybercezione" può essere aumentata da computer quantici e le reti telematiche possono confondersi senza sforzo con le nostre reti biochimiche/elettromagnetiche organiche. A quel punto la mente distribuita, il pensiero collaborativo, una percezione e una coscienza pervasive e integrate troveranno il loro posto nella nostra avventura evolutiva. 2. Immersione e distanza critica: dagli sciamani alle nanotecnologie. M.B. Pur scontando i limiti delle attuali tecnologie di comunicazione, sia nella tua visione che nei progetti telematici hai spesso cercato di indicare una relazione tra reti, intuizione e coscienza. Hai definito lo stesso autore collettivo, o distribuito, come un’esperienza di "coscienza collaborativa", una "fusione" di coscienze individuali geograficamente disperse. Nello sviluppare questa prospettiva, la tua riflessione sull’arte e le neotecnologie non si è fermata all’Occidente. Ci sono lavori in cui hai usato la rete per consultare I Ching, hai ripreso l’arte dei Navajo, hai parlato della necessità di uno stato Zen di disposizione e apertura alle nuove idee emergenti dall’iperconnettività. In Brasile sei stato anche iniziato a pratiche sciamaniche, sperimentando quella che hai definito la corrispondenza tra spazio sciamanico e spazio telematico... R.A. Sono stato introdotto alla cultura brasiliana - profondamente sincretica - nel 1998, quando Diane Domingues mi invitò a partecipare ad A Arte no Século XXI: a humanização das technologias, a San Paolo. Per la mostra avevo proposto un progetto per localizzare, o stabilire, uno spazio psichico sul Web, in breve per cercare lo psichico nel virtuale. Essendo il progetto totalmente irrealizzabile, mi portò a immergermi nel mondo sciamanico brasiliano, fino a passare due settimane nella foresta, nella regione del fiume Shingu, in Mato Grosso, con gli indiani Kuikuru. E’ stata un’esperienza che ha cambiato profondamente la mia vita, con l’immersione nello spazio sciamanico attraverso l’ingestione di bevande sacre - yagé o ayahuasca (la vite della giungla Banisteriopsis Caapi). E' una pratica che è stata ritualizzata anche nel contesto urbano da diversi movimenti spirituali, come Santo Daime e União do Vegetal, con i quali sono rimasto a contatto. Considero le qualità immersive e la ricerca di sapienza in questi rituali sacri come l’equivalente della ricerca, in Occidente, di conoscenza (o almeno di informazione) attraverso le tecnologie, l’immersione nel cyberspazio e l' estrazione di dati (la sapienza naturalmente non fa parte dell'agenda occidentale, dove governa l'utilità). Un'interfaccia tra la realtà della percezione quotidiana e la dimensione spirituale è presente anche nel rituale afro-brasiliano del candomblé, in cui gli spiriti - orishas - sono istigati a interagire fisicamente coi celebranti. Mentre una piena immersione sincretica si trova nel completo assortimento di realtà diverse - discipline spirituali e pratiche psichiche - che si uniscono nella cultura di Umbanda. L’importanza di questi modi di essere mi ha portato a teorizzare la relazione tra "ingegnerie ontologiche" diversamente sviluppate nelle culture arcaiche e postmoderne, che ho definito con le tre VR: la Virtual Reality (tecnologie digitali, interattive, telematiche e immersive), la Validated Reality (tecnologie meccaniche, reattive, prosaiche, newtoniane), e la Vegetal Reality (tecnologie vegetali psicoattive, enteogeniche e spirituali). M.B. Se tuttavia consideriamo l’analogia tra spazio telematico e spazio sciamanico in una prospettiva più legata alla cultura occidentale, dobbiamo assumere che l'"immersione" nei media non sia l'unico problema di ricerca rilevante, ma ci sia quello complementare dell'"emersione", o se preferisci della capacità di stabilire una distanza critica. Proprio partendo dalla tua visione utopica di una società più coerente e collaborativa (per definire le reti telematiche hai spesso citato Charles Fourier e la teoria dell’attrazione universale) si potrebbe facilmente osservare che la connettività e la comunicazione non sono sufficienti per risolvere i conflitti o per garantire le libertà civili, e che i sistemi democratici non possono basarsi solo sulla "fusione" ma sulla dialettica, sulla responsabilità e sulla capacità di guardare le cose da una certa distanza. Le stesse reti telematiche si possono vedere come un amplificatore dell'"intelligenza" collettiva e/o della "coscienza" collettiva. Mentre la prima è una "capacità" che non mette in discussione l’identità dei partecipanti, la seconda implica ciò che hai definito cyberself, un sé "de-centrato, distribuito, costruttivamente schizofrenico", e ciò che hai indicato come "relatività tecnoetica", che in ultima analisi implica la fine di un’idea del mondo centrata sul soggetto. Perché dovremmo guardare a tutto questo come a un'utopia e non come a una sconfitta? R.A. Chi sostiene a gran voce la necessità di mantenere una distanza critica nel networking spesso non cerca la risoluzione promessa dallo scambio dialettico, ma ha già un elenco di priorità, di solito basate su una specie di male interpretato marxismo (l’ironia è che questo ha rappresentato il progetto utopico più oltraggioso del XIX secolo, tuttavia corrotto proprio dal materialismo e dalla volontà di colonizzazione che oggi sta travolgendo il capitalismo americano). L’auto-consapevolezza critica degli individui può essere qualcos’altro. Ha a che fare con la ricerca di coerenza nel campo mente-corpo e nella sua più ampia relazione col mondo. Questo significa innanzitutto risolvere ogni possibile dualismo tra il "cyberself" e la sua "cybercezione" da una parte, e lo "psiberself" e la sua percezione psichica dall’altra. Il paradosso della coerenza in questa congiunzione è che il sé e la sua presenza possono essere decentrati e distribuiti, in qualche modo biforcati per creare identità multiple in un contesto di instabilità e incertezza creativa. Questo trova una corrispondenza negli stati quantici in cui atomi individuali seguono percorsi biforcati in un universo di incertezza. M.B. La tua ricerca, iniziata negli anni Sessanta, potrebbe essere ricondotta a tre fasi principali: innanzitutto ti sei concentrato sulla cibernetica (la cosiddetta cibernetica di secondo ordine, in cui il confine tra oggetto e osservatore diventa incerto); poi ti sei mosso dalla cibernetica alla telematica; e, infine, dalla telematica alle biotecnologie e alle nanotecnologie. Ricordo, due anni fa, la tua comunicazione ad Artmedia, a Parigi, in cui hai sottolineato particolarmente la possibilità che queste ultime tecnologie portino a una rimaterializzazione dell’arte. Questo cosa significherebbe per l’arte e per il suo rapporto con la ricerca scientifica? Nell’arte telematica il mondo è stato sostituito da uno spazio d’informazione interattivo, interconnesso e ipertestuale. Cosa potrebbe accadere, nella tua visione, con l’avvento delle nano e biotecnologie? R.A. E’ a livello quantistico che possiamo trovare una corrispondenza con l’arte telematica e post-biologica. La struttura molecolare del corpo può essere considerata all'origine di una rete. Le molecole emettono biofotoni e la ricerca consente di ipotizzare che la coerenza dei sistemi viventi sia dovuta in larga misura alla rete d’informazione dei fotoni emessi dalle molecole di DNA. E’ come se questa corrispondesse alle reti telematiche che informano il corpo del pianeta. Nello sviluppo dei "media umidi" (moistmedia) e dell’arte tecnoetica, le nanotecnologie possono giocare un ruolo significativo. I materialisti potrebbero considerare il lavoro con le nanotecnologie come la partita finale, ma non è necessario far proprio un radicale trascendentalismo per vedere che le nanotecnologie si collocano tra la densità materiale del nostro mondo quotidiano e lo spazio spirituale dell’immaterialità subatomica. Il concetto di connettività immateriale conferisce una dimensione spirituale tanto all’arte telematica quanto alla meccanica quantistica. La teoria del campo consente di sostenere che il corpo materiale può essere conseguenza anziché causa della coscienza. Dunque, prevedo la convergenza di conoscenze esoteriche e di pratiche mediali in un ambiente di reti bio-telematiche, osservabile per esempio dove possono convergere le tecnologie degli psicointegratori vegetali dell’Amazonia e la ricerca sulla chimica della coscienza. E’ mia convinzione che l’arte tecnoetica possa trovare le proprie condizioni di sviluppo nella triangolazione di connettività, sincretismo e teoria del campo. La posta in gioco è la coerenza di tutti i sistemi. La connettività è all’origine della coerenza culturale, il sincretismo è all’origine della coerenza spirituale, e la teoria del campo è all’origine della coerenza quantica. Quando si prendono le distanze da una cultura materialistica e dal pensiero riduzionista, nascono nella scienza nuovi paradigmi che possono ricollegarsi all’emergere di nuove direzioni verso lo spirituale nell’arte. testo da http://www.luxflux.net/n16/artintheory1.htm# note: [*Roy Ascott,*] artista e teorico, precursore dell’arte cibernetica e telematica, fondatore e direttore del Planetary Collegium, network internazionale di ricerca alla University of Plymouth (UK), insegna al Department of Design and Media Arts, UCLA. I suoi progetti telematici sono stati presentati in numerose manifestazioni, tra cui Ars Electronica, a Linz, Electra, a Parigi, e alla Biennale di Venezia del 1986. Tra i suoi libri più recenti, “Telematic Embrace” (University of California Press, 2003), e “Reframing Consciousness” (Intellect Books, 1999).1. Arte, coscienza e reti di telecomunicazione [*Maurizio Bolognini*] http://www.bolognini.org/bolognini_IP.htm

Fare analogie studiando fra dati scientifici ed emozioni porta alla coscienza dell'unità del psicosoma? .. e conclude l'era moderna dell'uomo diviso fra anima e corpo?
Perché non indagare sulla conducibilità emozionale, ovvero la capacità che ha una persona di percepire e trasmettere emozioni? E perché non parlare di equilibrio emozionale.. e dilatazione emozionale?
La scienza assume più coscienza se vista e interpretata anche da artisti.

[nella foto: copertina libro "Il film delle emozioni" di Raffaele Calabretta]