Il termine nanotecnologia è stato coniato nel lontano 1974 dal Prof. Norio Taniguchi per descrivere modi emergenti di manipolare i materiali a livello atomico [1]. Pochi decenni dopo, la nanotecnologia comprende essenzialmente qualsiasi tecnica, materiale o dispositivo fabbricato o azionato su scala nanometrica (dove un nanometro è un miliardesimo di metro). Recenti progressi sono stati compiuti nei nanomateriali (materiali ultra-sottili o ultra-resistenti che si adattano a vari scopi ingegneristici), nanoparticelle (minuscole particelle che possono essere utilizzate per migliorare la somministrazione di farmaci o l’imaging medico) e robot su scala nanometrica (come gli xenobot organici progettati di recente per uso medico [2]).

Quindi, quali sono i parametri di queste nuove tecnologie? Quali sono i pericoli? E quali sono i vantaggi proposti? Come per qualsiasi impresa, esiste un certo equilibrio tra rischio prevedibile e guadagno, sebbene alcuni rischi siano molto più probabili di altri.

I nanomateriali sono fabbricati su scala nanometrica per avere proprietà particolari, come le dimensioni, la forza o il modo in cui interagiscono con la luce. È possibile creare un’armatura ultra-resistente disponendo gli atomi in un modo particolare o costruire minuscoli robot in grado di rispondere a semplici istruzioni.

I nanotubi di carbonio a pareti multiple sono strutture forti e rigide costruite su scala nanometrica. Questi, hanno proprietà elettriche utili e sono utilizzati nell’industria manifatturiera, sebbene vi siano crescenti preoccupazioni che l’esposizione a questi nanotubi provochi danni ai polmoni [3, 4, 5]. Questo serve a ricordare che è necessaria cautela quando si ha a che fare con nuovi materiali, in particolare per quanto riguarda il loro effetto sulla salute e sull’ambiente, con varie task force in atto per valutare i potenziali rischi [6, 7].

Le nanoparticelle d’argento sono attualmente utilizzate negli indumenti e nelle medicazioni mediche, sebbene siano necessarie ulteriori ricerche per valutare l’effetto delle nanoparticelle d’argento che si raccolgono sulla pelle [8]. Anche le creme solari contenenti nanoparticelle che ne migliorano le prestazioni sono state oggetto di preoccupazione pubblica, sebbene molti studi abbiano dimostrato che queste particelle non vengono assorbite in profondità nella pelle e quindi presentano un basso rischio per la salute [9, 10]. Una domanda che rimane irrisolta è l’impatto ambientale delle nanoparticelle e dei nanomateriali che si fanno strada nell’ecosistema, con preoccupazioni per le acque sotterranee e la contaminazione del suolo [11].

Un interessante punto emergente è che mentre in alcuni paesi (prevalentemente in Asia), la nanotecnologia è spesso vista come una tecnologia positiva e benigna, con prodotti contenenti nanoparticelle considerate superiori e con un prezzo di conseguenza, in altre parti del mondo, la nanotecnologia è generalmente trattata con più sospetto. Ciò ha portato i produttori occidentali a ridurre inutilmente la concentrazione di nanoparticelle nella protezione solare per fugare le preoccupazioni del pubblico [12], nonostante i ripetuti test che ne indicavano la sicurezza.

Un altro ramo chiave della nanotecnologia è lo sviluppo di macchine su scala nanometrica, o nanobot, per la chirurgia e la somministrazione di farmaci, sebbene inizialmente fossero state proposte per l’uso nell’industria manifatturiera. Nel suo libro “Engines of Creation” del 1986, il pioniere delle nanotecnologie Eric Drexler ha usato il termine “grey goo” (in italiano “poltiglia grigia”) per descrivere uno scenario da incubo in cui i nanobot autoreplicanti originariamente progettati per costruire beni economici si scatenano e consumano la Terra [13]. Questa idea di una catastrofe veloce e inarrestabile è stata ampliata e sviluppata da altri, passando rapidamente nell’immaginario pubblico, dove da allora è rimasta [14]. Scienziati, tra cui Eric Drexler, che in seguito dichiarò che avrebbe voluto non aver mai menzionato il “grey goo” [15], hanno cercato di mettere le cose in chiaro sull’estrema improbabilità che i nanobot fuggano da un laboratorio, affermando che i nanobot utilizzati nell’industria manifatturiera non hanno necessità di autoreplicazione [16]. Gli sforzi per invertire la tendenza dell’opinione pubblica hanno avuto risultati contrastanti, forse perché l’idea del potenziale distruttivo di una tecnologia avanzata invisibile ad occhio nudo e impossibile da controllare con le tue mani è troppo saldamente cementata nella cultura popolare e nei media tabloid [ 17].

I recenti sviluppi nella progettazione e nell’applicabilità dei nanobot probabilmente apriranno nuovamente la discussioni riguardo la sicurezza dei nanobot, con i ricercatori che presenteranno un nuovo approccio alla creazione di nanobot regolabili da fonti organiche [2]. Gli scienziati hanno sviluppato un processo per la creazione di nuove forme di vita funzionali, utilizzando l’intelligenza artificiale per progettare automaticamente una forma di vita necessaria per eseguire una particolare funzione e un kit di strumenti di costruzione per creare un organismo vivente utilizzando la forma di vita candidata come modello. I nanobot risultanti, chiamati xenobot, sono stati costruiti utilizzando cellule della rana acquatica africana nota come xenopo liscio (Xenopus laevis).

I vantaggi di questa tecnologia sono chiari: gli xenobot sono biodegradabili e potrebbero essere potenzialmente utilizzati per riparare i tessuti danneggiati, prendere di mira le cellule tumorali, ripulire il materiale radioattivo o raccogliere microplastiche nell’oceano. Tuttavia, sono state sollevate preoccupazioni circa le considerazioni etiche relative alla creazione di ciò che è essenzialmente una nuova forma di vita. Poiché questa tecnologia è agli inizi, saranno necessarie molte più iterazioni prima di poter valutare i rischi associati, con i creatori di xenobots che riconoscono la necessità di una discussione etica dettagliata.

Inoltre, nanobot magnetici sono stati sviluppati per il trattamento mirato del cancro [18]. Questi possono essere caricati con farmaci antitumorali e guidati attraverso il corpo, offrendo un’opzione meno invasiva e più precisa alla somministrazione di farmaci convenzionali. Questi nanobot forniscono una maggiore riduzione del tumore, probabilmente perché possono somministrare farmaci antitumorali in profondità e con grande precisione. Questo tipo di tecnica apre la possibilità di un trattamento rapido ed efficace a chi ha tumori difficili da raggiungere. La risonanza magnetica può anche essere utilizzata per guidare i nanobot attraverso le vene umane per una migliore somministrazione dei farmaci [19].

Oggigiorno, la nanotecnologia comprende una gamma così ampia di strutture e tecniche, utilizzate in campi così diversi, che diventa sempre più difficile e inutile semplificarne i vantaggi e gli svantaggi. Alcune applicazioni sembrano presentare pochi svantaggi, mentre altre che possono avere un impatto sull’ambiente o sulla salute possono richiedere maggiore cautela e molte organizzazioni in tutto il mondo si concentrano sullo sviluppo etico e sicuro della nanotecnologia [7, 14]. Alla fine, la nanotecnologia rappresenterà molto probabilmente solo un’altra fase della nostra evoluzione tecnologica, fornendo molti vantaggi distinti che comportano vari gradi di rischio.