ORO: VERSACE FINO ALL'ULTIMO ATOMO

La prima cosa che uno scienziato deve imparare quando lavora nelle nanotecnologie è che la scala non è neutra: i materiali cambiano drasticamente le loro proprietà quando passano dal macroscopico al microscopico. Una delle illustrazioni più evidenti di questo comportamento è l'oro.

L'oro ha una straordinaria capacità di cambiare colore, un fenomeno noto come risonanza plasmonica di superficie: gli elettroni sulla superficie delle nanoparticelle d'oro vibrano e assorbono specifiche frequenze di luce visibile. La bellezza camaleontica dell'oro cambia con la scala, rivelando sfaccettature tanto più inaspettate quanto più si osserva in profondità.

"Il colore del materiale cambia a seconda delle dimensioni e della forma delle particelle che lo compongono, nonostante la sostanza stessa rimanga invariata".

Laura Tripaldi, Ph.D. Materials Science and Nanotechnology

Le nanoparticelle d'oro, infatti, sono ancora più sorprendenti se osservate al microscopio. I normali microscopi utilizzano la luce visibile e le lenti ottiche per ingrandire gli oggetti microscopici. Le nanoparticelle d'oro, tuttavia, sono così piccole che un tipico microscopio non è in grado di determinarle. Ancora più piccole della lunghezza d'onda della luce visibile, queste particelle possono essere viste solo con un microscopio elettronico: una tecnologia molto più avanzata che utilizza un fascio di elettroni in grado di rivelare oggetti piccoli come gli atomi.

Quando vengono visualizzate con la microscopia elettronica, le nanoparticelle d'oro rivelano un altro segreto. Le loro forme sono sorprendentemente regolari, con dimensioni uniformi e un aspetto perfettamente geometrico. Si dispongono spontaneamente in splendidi schemi regolari, come se fossero tessere di un antico mosaico.

L'interesse degli scienziati per le nanoparticelle d'oro non si ferma alla loro bellezza estetica. Oggi le nanoparticelle d'oro svolgono un ruolo fondamentale nelle tecnologie biomediche più avanzate. Forse non sai che le linee rosa che compaiono nei test di gravidanza o negli autotest COVID-19 sono in realtà il risultato di nanoparticelle d'oro, la cui superficie è stata progettata con precisione per attaccarsi a specifici composti biochimici del tuo corpo.

In futuro, le nanoparticelle d'oro potrebbero essere utilizzate per combattere il cancro in un trattamento noto come "terapia fotodinamica". Quando vengono irradiate, le nanoparticelle d'oro si riscaldano, uccidendo le cellule tumorali circostanti.

Il fascino in continua evoluzione dell'oro si dispiega invitandoci a scrutare più a fondo e ci ricorda che sotto la superficie spesso si nasconde un mondo di bellezza e significato profondo.