L’Accademia reale svedese per le scienze ha proclamato Moungi Gabriel Bawendi, Louis Brus e Aleksej Ekimov vincitori del Premio Nobel per la chimica. Gli scienziati sono stati premiati per gli studi sui punti quantici, meglio conosciuti come quantum dot.

Ma la notizia dei vincitori era trapelata quasi due ore prima a causa di uno sbaglio dell’Accademia reale delle scienze che aveva erroneamente pubblicato il comunicato stampa con i nomi dei vincitori. Il comunicato era stato reso noto da Reuters, che aveva citato due giornali svedesi, Aftonbladet e Dagens Nyheter, che l’avevano letto prima che venisse cancellato. E le indiscrezioni, nonostante fossero state subito smentite dall’Accademia, si sono rivelate esatte.

Dopo la proclamazione l’Accademica si è detta «profondamente rammaricata» per l’errore. 

La tecnologia del quantum dot

I punti quantici sono nanoparticelle di cristalli formate da materiali semiconduttori che diventano conduttivi nel momento in cui agli elettroni degli atomi viene fornita l’energia sufficiente. Sono così piccoli che le loro caratteristiche dipendono dalle loro dimensioni.

«I componenti più piccoli di queste nanotecnologie ora diffondono la luce dagli schermi tv e dalle luci a led. Possono anche guidare i chirurghi durante la rimozione del tessuto tumorale dal corpo, tra molte altre cose», ha detto l’Accademia spiegando la rilevanza degli studi dei vincitori. In pratica, grazie alle loro proprietà uniche, sono utilizzati per illuminare i monitor dei computer e gli schermi delle televisioni basati sulla tecnologia qled (appunto, tecnologia quantum dot).

Questa tecnologia in ambito medico è utilizzata, tra le tante cose, per mappare e rimuovere i tessuti tumorali. E sono considerati la base di molte altre tecnologie, come l’ottica e lo sviluppo di futuri computer molto veloci.

«I punti quantici hanno proprietà affascinanti e insolite. Sono dotati di colori diversi a seconda delle loro dimensioni», ha detto Johan Åqvist, presidente del Comitato per il Nobel per la chimica. Possono quindi emettere energia acquisita sotto forma di luce.

Gli sviluppi futuri di questa scoperta sono ancora in parte sconosciuti. «I punti quantici stanno apportando un grande beneficio all’umanità. Ma abbiamo appena iniziato a esplorare il potenziale di queste minuscole particelle», ha detto la commissione. 

I vincitori del Nobel hanno lavorato in modo indipendente l’uno dall’altro. Louis Brus e Aleksej Ekimov hanno descritto l’esistenza dei punti quantici mentre Moungi Gabriel Bawendi ne ha perfezionato la produzione chimica.

Chi sono i vincitori

Moungi Gabriel Bawendi è un chimico statunitense di origine tunisina. È professore al Massachusetts institute of technology e la sua attività di ricerca si concentra sulla scienza e sulle applicazioni dei nanocristalli, in particolare sui nanocristalli semiconduttori (punti quantici).

Louis Brus è professore di chimica alla Columbia university. È lo scopritore dei nanocristalli semiconduttori colloidali. Nella sua carriera ha vinto numerosi riconoscimenti, tra qui il Bower award 2012 e il Prize for achievement in science del Franklin institute, ma anche il Premio Kavli per le nanoscienze nel 2008.

Aleksej Ekimov è un fisico russo dello stato solido che ha scoperto i nanocristalli semiconduttori. Ha lavorato per anni all’Istituto ottico statale Vavilov e ricevuto il Premio di stato dell’Urss in scienza e ingegneria. Attualmente lavora per la Nanocrystals Technology Inc.

Nella storia un solo premio Nobel italiano

Anche se sembra un riconoscimento lontano dalla vita di tutti i giorni, ha invece aspetti che ci riguardano da molto vicino, come dimostra un aneddoto.

Sugli schermi in bianco e nero della Rai degli anni Sessanta andava in onda una pubblicità in cui, durante Carosello, il comico Gino Bramieri si rivolgeva alle casalinghe italiane dicendo: «E mo’? E mo’? Moplen». Il Moplen è il marchio di una materia plastica, il polipropilene isotattico, descritto nello spot come «leggero, resistente, inconfondibile».

Dietro al Moplen c’erano le scoperte di due premi Nobel per la chimica nel 1963, Karl Waldemar Ziegler e Giulio Natta. Il chimico tedesco Ziegler è stato l’inventore di un catalizzatore in grado di sintetizzare il polietilene. E proprio su questa scoperta si sono basati i lavori di Natta – l’unico premio Nobel per la chimica italiano – che il 10 marzo 1954 ha scritto sul suo quaderno di laboratorio: «Scoperto il polipropilene».

Il successo di questo materiale fu enorme, ancora oggi è una delle materie plastiche più comuni. Con il polipropilene isotattico si iniziarono a realizzare pellicole come il cellophane, utensili e contenitori da cucina. Le varie tipologie di polipropilene hanno poi trovato applicazione in vari settori, da quello automobilistico all’edilizia, passando per le fibre di alcuni tessuti e apparecchiature scientifiche.

La chimica per Alfred Nobel

«L’interesse sarà diviso in cinque parti uguali, che saranno ripartite come segue: (...) una parte alla persona che avrà realizzato la scoperta o il miglioramento chimico più importante», aveva scritto Alfred Bernhard Nobel nel suo testamento. 

La chimica è stata una parte fondamentale della vita di Nobel, per questo lo scienziato le ha dedicato il secondo settore del premio da lui istituito nel 1895. Il primo Nobel per la chimica, nel 1901, è stato conferito a Jacobus Henricus van ‘t Hoff, il fondatore della moderna chimica fisica.

Il più giovane vincitore dal 1901 è stato Frédéric Joliot-Curie nel 1935, all’età di 35 anni. Fu premiato insieme alla moglie Irène Curie, figlia dei fisici Marie e Pierre Curie. Il più anziano, invece, è stato John Bannister Goodenough, che l’ha ricevuto per gli studi sullo sviluppo delle batterie agli ioni di litio all’età di 97 anni. 

I vincitori del 2022

L’anno scorso il premio Nobel per la chimica è stato assegnato a Carolyn Ruth Bertozzi, Morten Meldal e Karl Barry Sharpless per lo sviluppo della click chemistry (chimica a scatto) e della chimica bioortogonale. La click chemistry è un approccio chimico minimalistico che ha semplificato la produzione di molecole e biomolecole rendendola un processo efficace ed economico.

Questo metodo, inventato da Sharpless e Meldal, non prevedeva l’applicazione sugli esseri umani, fino a quando non arrivò Bertozzi, che ha utilizzato la click chemistry sugli organismi viventi senza interferire con le loro funzioni fisiologiche. 

Queste scoperte hanno trovato e troveranno applicazione in numerosi ambiti, un esempio è la ricerca medica. Una prospettiva di particolare interesse e rilevanza scientifica è quella relativa ai trattamenti che potrebbero essere messi a punto in ambito oncologico.

Le scienziate e i premi per la chimica

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Otto su 192 premi. Tra queste ci sono: Marie Curie (1911), Irène Joliot-Curie (1935), Dorothy Crowfoot Hodgkin (1964), Ada Yonath (2009), Frances Hamilton-Arnold (2018), Emmanuelle Charpentier (2020), Jennifer Doudna (2020) e Carolyn Bertozzi (2022). 

Ci sono poi storie di donne che non hanno mai ricevuto il riconoscimento ma, per la portata storica della loro scoperta, l’avrebbero meritato. La scienziata Rosalind Franklin ha avuto un ruolo fondamentale nello studio del dna e, a differenza di James Watson e Francis Crick – gli scienziati che ufficialmente hanno scoperto la doppia elica del genoma umano – non ha mai vinto un premio Nobel.

In aggiunta, non le è mai stato dato alcun riconoscimento per la sua scoperta. Franklin, in seguito a molte ricerche, era riuscita a fotografare la doppia elica del dna, che aiutò la costruzione del modello a Watson e Crick.

Un po’ a causa della morte prematura della scienziata (a 37 anni per un cancro alle ovaie), un po’ perché non è stata menzionata nelle ricerche dei due scienziati, la sua figura è stata per anni dimenticata. E solo recentemente ha ricevuto l’importanza storica degna della scoperta.

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