Le ricadute tecnologiche della ricerca astronomica

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Da qualche tempo viene esercitata una pressione sempre maggiore nei confronti dei programmi di ricerca, affinché vengano privilegiati gli sviluppi applicativi, le ricadute tecnologiche, i programmi finalizzati all’ottenimento di risultati tangibili di cui la società possa beneficiare su tempi scala abbastanza brevi.

Ho già avuto modo di esprimere in altra sede le mie preoccupazioni verso questo atteggiamento che, se portato agli eccessi, implicherebbe l’abbandono di molti filoni di ricerca che solo apparentemente sono lontani dal portare allo sviluppo di quelle applicazioni che hanno contribuito e contribuiscono a rendere più confortevole, più sicura e più interessante la nostra vita quotidiana, ma che lo fanno su tempi scala più lunghi di quanto vorrebbero i governi che la ricerca la finanziano. Oggi invece vorrei vedere gli aspetti positivi di questa pressione, di questo stimolo a rendere i risultati della ricerca scientifica accessibili alla società, spesso attraverso l’industria, nella forma di innovazione, sviluppo e trasferimento tecnologico. Una pressione simile era stata esercitata qualche decennio fa, per spingere gli scienziati a dedicare tempo e sforzi alla “volgarizzazione” dei loro risultati e delle loro idee, per incentivarli a “comunicare la scienza”, nella convinzione che cittadini scientificamente e tecnologicamente preparati contribuissero positivamente allo sviluppo del paese e che la comprensione della scienza ne determini l’apprezzamento. Un argomento convincente fu anche che i politici, che sulla disponibilità e sull’impiego delle risorse hanno l’ultima parola, desiderano che il contribuente, con le cui tasse viene finanziata la ricerca pubblica, sia soddisfatto dei risultati e confermi il consenso.

Più recentemente l’attenzione si è spostata sulle applicazioni tecnologiche e industriali della ricerca. La società vuole vedere in tempi brevi i ritorni pratici di quanto va investendo ed è quindi bene che gli scienziati dedichino attenzione a mostrare come le loro ricerche, anche quelle che sembrano astratte e lontane dalla quotidianità terrena, abbiano invece ricadute positive sulla qualità della vita e sullo sviluppo del paese. Ecco quindi che un ente di ricerca come l’INAF, che si occupa di ricerca di base nel campo dell’astronomia e astrofi sica, di stelle e galassie, Big Bang e buchi neri – tutte cose apparentemente molto lontane dalla realtà quotidiana – è estremamente attento non solo alla divulgazione e alla comunicazione ma anche alle ricadute tecnologiche delle sue attività, per il paese e per le sue industrie. E in una brochure pubblicata l'anno scorso (INAF e la tecnologia: soluzioni innovative e ricadute industriali dell’astrofisica, reperibile all’indirizzo: http://www.inaf.it/tecnologia) ha raccolto la testimonianza delle tante ricadute industriali della ricerca astronomica che toccano ambiente, arte, biologia, medicina, sicurezza, telecomunicazioni e altri aspetti della società.

Prendiamo per esempio il carburo di silicio. È un materiale formidabile utilizzato per costruire telescopi spaziali che siano in grado di focalizzare la radiazione X. Essi servono a studiare gli oggetti più enigmatici dell’Universo: i buchi neri. All’INAF è stata sviluppata una nuova tecnologia che permette di depositare il carburo di silicio a bassa temperatura su substrati di vario genere, rendendo facile ed economico lavorarlo. Messa a disposizione della comunità medica e dell’industria nazionale, questa tecnologia fa sì che tale materiale, dalle proprietà estreme per leggerezza, resistenza e rigidità, possa essere usato in protesi ortopediche, eliminando o riducendo la necessità di ricorrere a reimpianti e l’insorgere di allergie. Non solo: la biocompatibilità del carburo di silicio, unita alla capacità delle cellule staminali umane adulte di aderire a questo materiale e di mantenere la loro capacità differenziativa verso la linea osteogenica, apre promettenti prospettive anche in campo odontoiatrico.

carburo di silicio
Cristallo singolo di carburo di silicio prodotto da uno dei laboratori Minatec a Grenoble, in Francia.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Gli studi sulla focalizzazione e monocromatizzazione della radiazione X sono poi utilizzabili nella diagnostica medica, per fare radiografi e con minori dosi ma altrettanta, se non maggiore, qualità di immagine. A beneficio dei pazienti. I sistemi sviluppati per mettere a punto i rivelatori delle missioni spaziali per l’astrofisica delle alte energie permettono poi la misura in tempo reale dei parametri di funzionamento di un tubo RX in modo da tenere sotto controllo la dose di radiazione necessaria per gli esami clinici, garantendo ulteriori margini di sicurezza.
I sensori di polvere più sensibili al mondo sono stati sviluppati allo scopo di poter analizzare la composizione della coda delle comete e sono in grado di misurare grani di particolato grandi un milionesimo di millimetro (cioè 1 nanometro). Sono a disposizione per il monitoraggio delle polveri sospese, del microparticolato e dell’inquinamento ambientale e ovunque occorrano misure accurate di polveri ultrasottili. Questi sensori possono essere usati anche a bordo di piccoli veicoli teleguidati per monitorare aree di difficile accesso: aree ad alta radioattività, colpite da incidenti chimici o da eruzioni vulcaniche.

Gli astronomi hanno poi sviluppato le “ottiche adattive”, specchi in grado di subire continue impercettibili deformazioni, anche mille volte al secondo, che compensano e quindi annullano i disturbi dovuti alla turbolenza dell’atmosfera. Queste ottiche adattive vengono applicate ai più grandi telescopi del mondo, ma sono anche utili in oftalmologia o per trasmettere dati codificati nel fascio luminoso, compensando i disturbi di propagazione e incrementando la banda di trasmissione.

La ricerca astronomica ha portato a innovazione e sviluppo di stru-mentazione anche nel campo della sicurezza. La telecamera ViKy, implementando la tecnologia sviluppata per indagare il fondo cosmico a microonde, è un body scanner in grado di individuare la presenza di oggetti metallici anche sotto i vestiti in maniera totalmente passiva, senza cioè esporre il soggetto ad alcuna radiazione. Utilizzando la tecnologia a microonde è inoltre possibile osservare anche attraverso nebbia, fumo, polvere e pioggia.

La ricerca si deve quindi confrontare sempre più con la società che vuole percepire il ritorno, tanto culturale quanto pratico, delle risorse investite, ma non deve temere questo confronto essendo dimostrato come, nei secoli, dalla ricerca di base, siano scaturite scoperte, spesso impreviste, che hanno prodotto innumerevoli benefi ci e talvolta addirittura provocato rivoluzioni culturali e industriali. È tuttavia opportuno illustrare questi benefi ci e come essi derivino da ricerche che, solo apparentemente, si occupano di tutt’altro.

Pubblicato su Le Stelle 95, maggio 2011.

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