Page 19 - SymbolsUnimore_n4

Computer aided Material Design più efficace la radioterapia. Tuttavia, la produ- Figura 1: Incontri rav-
zione e l’uso di nanoparticelle non è esente da vicinati Proteine Na-
noparticelle: dettaglio
Ci racconta il Prof. Alfonso Pedone che negli rischi per la salute. Uno dei processi biologici dell’interazione tra pro-
teina e lo spigolo del
ultimi anni l’attività dei ricercatori del DSCG più rilevanti per la tossicità delle nanoparticel- nanocubo
nel settore della chimica computazionale ap- le ha inizio al contatto delle nanoparticelle con
plicata alla scienza dei vetri ha attirato grande strutture subcellulari e biomolecole. Pertanto,
attenzione nella comunità internazionale e pe- spiega la Prof.ssa Maria Cristina Menziani, le
santi investimenti da parte della multinaziona- simulazioni al calcolatore giocano un ruolo di
le giapponese Asahi Glass Co. con cui è stata primaria importanza per poter sviluppare nuo-
avviata una collaborazione. Questa azienda di ve tecnologie basate su nanomateriali che siano
spicco del gruppo Mitsubishi è tra i maggiori più efficienti e sicuri. Le simulazioni permetto-
produttori di vetri per applicazioni in campo no di osservare con risoluzione a livello atomi-
automobilistico, elettronica, ottica, telecomu- co l’interazione tra le nanoparticelle e i sistemi
nicazioni e industria delle costruzioni. biologici e determinarne le conseguenze quali,
Numerosi dottorandi e assegnisti cresciu- ad esempio, i cambiamenti conformazionali
ti all’interno del corso di dottorato in Models delle proteine che possono dar luogo a malattie
and Methods for Materials and Environmental (proteopatia). Il gruppo di Chimica Computa- tecnologia con prestazioni 100 volte superio-
Sciences afferente al DSCG stanno lavorando zionale del DSCG, in collaborazione con gruppi ri potrebbe essere dietro l’angolo. “I chimici
allo sviluppo di metodi e algoritmi per la predi- sperimentali dell'istituto CNR di fisica applica- – spiega il Prof. Andrea Cornia del DSCG –
zione di importanti proprietà e fenomeni, quali: ta, ha recentemente messo a punto una metodica hanno imparato a costruire speciali molecole
la conducibilità ionica di vetri usati come elet- per lo sviluppo di test diagnostici per il ricono- magnetiche con dimensioni dell’ordine di 1 nm
troliti solidi in celle a combustibile e batterie; scimento precoce di biomarcatori di patologie ognuna delle quali, se raffreddata a sufficienza,
le proprietà meccaniche di composizioni vetrose è in grado di memorizzare un bit”. Su questo
usate negli schermi dei dispositivi elettronici; neurodegenerative basata sull’irraggiamento tema ricercatori del DSCG collaborano con
l’effetto di diversi additivi chimici alle reazio- laser di nanocubi di argento (Figura 1). la Prof.ssa Roberta Sessoli di UniFi e con nu-
ni meccano-chimiche che avvengono durante il merosi colleghi europei. “Gli ultimi sono stati
processo di lucidatura delle superfici di lastre di Salvare i Big Data: un futuro anni d’oro per la nostra comunità – continua
vetro. Altrettanto di punta è lo sviluppo di me- molecolare? il Prof. Cornia – grazie alla scoperta di nuove
todi per simulare i processi di cristallizzazione molecole attive già alla temperatura dell’azo-
dei materiali vetrosi. Infatti, una volta compre- I Big Data sono conservati nei dischi rigidi to liquido (–196 °C), un liquido refrigerante
so come avviene la nucleazione e la crescita dei (HD) o altri dispositivi di memoria sotto for- poco costoso e rinnovabile. Essenziale è però
cristalli nel vetro sarà possibile progettare mo- ma di interminabili sequenze di “bit” (0 o 1). mostrare che questi minuscoli magneti non si
difiche di composizione e ottimizzare le condi- Gli HD catturano questa mole di informazioni degradano quando sono interfacciati con la su-
zioni di produzione per evitare o favorire questi in un sottile strato di materiale ferromagnetico perficie di un dispositivo. «Se Dio ha creato il
fenomeni a seconda della convenienza.
che riveste la superficie del disco. È evidente volume, il diavolo ha fatto la superficie» soste-
Incontri ravvicinati proteine- che la capacità di un HD dipende dalla densità neva Wolfgang Pauli, Nobel per la Fisica nel
nanoparticelle di scrittura, un po’ come la lunghezza del testo 1945. Dopo molti anni di lavoro, ora sappiamo
contenuto in una pagina varia a seconda dello che molecole ben progettate restano attive an-
spazio tra le righe e delle dimensioni del ca- che in queste nuove condizioni”.
Invisibili ad occhio nudo, le nanoparticelle
(insiemi di atomi o molecole con dimensioni rattere. Elevate densità di scrittura significano Saranno molecolari i futuri dispositivi di ar-
comprese fra 1 e 100 nanometri, 1 nm = 10 dispositivi più compatti e a più basso consu- chiviazione dei Big Data? “Restano da com-
–7
cm) sono sempre più utilizzate nei prodotti di mo di energia: esattamente quanto richiesto per pletare alcuni passaggi chiave ma le opportuni-
uso comune (dentifrici, cosmetici ed additivi l’archiviazione dei Big Data. tà offerte dalle molecole sono entusiasmanti”.
per alimenti) e per applicazione mediche come Negli HD più moderni, la densità di scrittura La ricerca sul magnetismo molecolare condotta
2
vettori di farmaci, come mezzi di contrasto per è di circa 200 Gbit/cm e ogni bit occupa poco presso il DSCG è finanziata dal MIUR attraver-
–7
la radiografia e come agenti in grado di rendere più di 400 nm2 (1 nm = 10 cm). Ma una nuova so un progetto PRIN2017.
19