Droni microscopici, una bizzarra invenzione tra male e bene

Droni Microscopici
Droni Microscopici

In questi ultimi anni stiamo attraversando uno dei periodi storici più bizzarri della storia, se non quello maggiore.

“Tra la nuova corsa allo spazio, le compagnie private che stanno raggiungendo lo spazio (tipo la grandissima azienda chiamata SpaceX dell’imprenditore sudafricano con cittadinanza canadese e naturalizzato statunitense di successo Elon Musk), la costruzione di nuove stazioni spaziali orbitanti, la bizzarra situazione della COVID19, le nuove invenzioni tecnologiche e i nuovi assetti geopolitici, economici e militari stiamo vivendo uno dei periodi storici più importanti finora, tra bene e male. Siamo come in una Seconda Guerra Fredda e dalla fine della Prima Guerra Fredda, con tutte le sue anomalie, l’avanzamento tecnologico, la ricerca spaziale e gli studi in generale sono stati aumentati; ciò sta avvenendo proprio adesso e potremmo letteralmente assistere probabilmente ad alcuni dei passi più importanti dell’Intera Storia Dell’Umanità; si parla addirittura del ritorno dell’Uomo sulla Luna con il progetto Artemis della NASA ed addirittura il primo sbarco ufficiale su Marte. Staremo a vedere ma ci sono delle validissime speranze.”

Stiamo in tutto e per tutto vivendo un periodo storico in cui la Fantascienza sta diventando realtà e queste innovazioni incredibili riguardano anche settori medici e danno vita a tecnologie in grado di donare nuove speranze.

Tra queste è recente la notizia della realizzazione di particolari droni microscopici da poter utilizzare per diversi scopi, tra cui proprio quelli medici.

Ma prima, vediamo la storia dei droni.

Cosa sono i droni per capire i droni microsopici

Detto con parole semplici, i droni sono in linea di massima dei veicoli volanti a pilotaggio remoto, quindi con il pilota “non a bordo” ma tramite un controllo telecomandato oppure totalmente automatizzato, per svariati ruoli.

Potrebbe sembrare una tecnologia futuristica quella dei droni, ma i loro primi utilizzi (seppur molto “primitivi”) risalgono proprio in ambiti bellici (così come tantissime altre tecnologie, come per esempio lo stesso Internet che, inizialmente creato in ambito militare statunitense nell’anno 1969 per collegare vari computer, fu chiamato ARPANET, acronimo di “Advanced Research Projects Agency NETwork”, in italiano “Rete Dell’Agenzia Per I Progetti Di Ricerca Avanzati” da parte della DARPA, acronimo di “Defense Advanced Research Projects Agency” che tradotto in italiano significa “Agenzia Per I Progetti Di Ricerca Avanzata Di Difesa” ed è un’agenzia statunitense tuttora attiva per la realizzazione di nuove tecnologie in ambito militare; prima dell’utilizzo civile dello stesso Internet. Si ipotizza anche che un iniziale Internet fu sviluppato anche dai Nazisti) e più precisamente il giorno 22 agosto dell’anno 1849; da un’idea del Tenente austriaco Franz Von Uchatius che faceva parte del corpo di artiglieria del Generale Von Radetzky.

La storia dei droni

Ovviamente in quell’epoca non si trattava di droni come quelli attuali, ma erano dei palloni aerostatici; ovvero gonfiati con alcuni gas più leggeri dell’aria e quindi che facilmente volano; in quel caso simili a delle piccole mongolfiere.

Quest’ultime con origini molto antiche, si parla dell’Antica Cina con le famosissime Lanterne Cinesi utilizzate dal militare e stratega cinese Zhuge Liang del Regno Di Shu Han che va nel periodo 220-280 d.C., tuttora utilizzate soprattutto nelle feste ma nate inizialmente come strumento di segnalazione militare. Una mongolfiera utilizza l’aria calda, formata da vari gas in combustione, come per esempio maggiormente il Propano, per poter volare visto che l’aria calda è meno densa dell’aria a “temperatura ambiente” e quindi, per il famosissimo Principio Di Archimede, quest’ultimo un grandissimo scienziato della Sicilia antica sotto il dominio greco, riesce a “galleggiare”; tale scoperta fece esclamare a quel famosissimo scienziato la storica parola greca “Eureka” che significa “Ho Trovato” e rappresenta tuttora un vero e proprio simbolo di esclamazione di invenzione importante, di lampo di genio o di idea geniale.

In Europa, invece, il primo volo di una Lanterna Cinese volando a 4 metri dal suolo (poco diremo, ma fu un vero e proprio record per l’epoca) avvenne l’8 agosto dell’anno 1709 e fu ad opera del presbitero portoghese Bartolomeu De Gusmão a Lisbona, in Portogallo; in presenza della corte del Re Giovanni V.

Mentre il primo volo con un equipaggio umano di una mongolfiera risale al giorno 19 ottobre dell’anno 1783 a Parigi, in Francia, con una vera e propria mongolfiera realizzata ad Annonay, che è un comune francese situato nel Dipartimento Dell’Ardèche della Regione Dell’Alvernia-Rodano-Alpi, dai fratelli Joseph-Michel Montgolfier e Jacques-Étienne Montgolfier; cognome che dà anche il nome a questo velivolo. Le mongolfiere sono i primi mezzi di trasporto aereo, susseguiti poi dai dirigibili, quest’ultimi creati nel 1850 in Francia con anche alcune pionieristiche invenzioni nel 1900 del Generale di cavalleria tedesco e progettista di dirigibili Ferdinand Adolf Heinrich August Graf Von Zeppelin. In seguito sono stati progettati gli aeroplani partendo dal memorabile giorno 17 dicembre 1903.

I droni esplosivi austriaci, invece, erano pieni di esplosivo, con un bizzarro innesco cronometrato (molto “arcaico” con alcuni carboni di legno e filo di innesco formato da cotone ingrassato; con grassi naturali e sintetici), utilizzati come armi dagli austriaci contro la città di Venezia dalla nave austriaca chiamata Vulcano; durante la Prima Guerra D’Indipendenza Italiana (durata dal giorno 23 marzo 1848 al giorno 22 agosto 1849) con la contrapposizione tra il Regno Di Sardegna ed alcuni volontari italiani contro l’Impero austriaco (anche se quest’ultimo vinse).

Ecco un’immagine della Struttura Dei Particolari Droni Esplosivi Dell’Impero Austriaco (fonte):

Struttura Dei Particolari Droni Esplosivi Dell’Impero Austriaco

Una pagina storica dell’Italia

Qui un insieme di vicissitudini ed altre Guerre D’Indipendenza Italiana (ben 4 in totale) portarono all’Unità D’Italia (avvenuta il giorno 17 marzo dell’anno 1861 con la nascita del Regno D’Italia e col Re D’Italia Vittorio Emanuele II Di Savoia) e alla completa realizzazione del territorio italiano con la fine della Prima Guerra Mondiale (avvenuta il giorno 11 novembre dell’anno 1918 ed iniziata nel giorno 28 luglio dell’anno 1914; con l’intervento italiano soltanto in guerra inoltrata nel giorno 24 maggio dell’anno 1915 dopo le contrapposizioni tra Neutralisti che non volevano la guerra ed Interventisti che invece volevano la guerra, tra quest’ultimi rientrò anche un grandissimo scrittore, intellettuale e poeta italiano: Giuseppe Ungaretti e tale guerra, combattuta anche da lui stesso, portò alla realizzazione di poesie spettacolari, vere e crude in cui veniva dimostrata la “ferocia” della guerra, come per esempio la commovente “Soldati”).

Questa fase di vari scombussolamenti geopolitici prende il nome di Risorgimento Italiano; che volle dare una sorta di “commemorazione” all’Impero Romano D’Occidente che cadde il giorno 04 settembre dell’anno 476 d.C. e non vide un’Italia Forte, lì dove tutto lo splendore romano iniziò.

Chiusa la questione storiografica, questo ingegnoso metodo di attacco tramite degli iniziali droni portò a risultati piuttosto discreti, anche se alcuni palloni colpirono le linee di attacco austriache ritornando indietro spinte dai forti venti.

Il punto di svolta

Tale affascinante esempio è quindi il primo utilizzo di primordiali droni. Addirittura prima della realizzazione stessa degli aeroplani. Quest’ultimi creati inizialmente dai pionieristici Fratelli Wright, ovvero Wilbur Wright ed Orville Wright, i pionieri dell’aeronautica; partendo dal primo volo effettuato col pionieristico aeroplano Wright Flyer il giorno del 17 dicembre dell’anno 1903. Anche se alcuni iniziali progetti di “macchine volanti” sono avvenuti in passato: come l’affascinantissimo Ornitottero del grandissimo scienziato italiano Leonardo Da Vinci verso l’anno 1490 ed altri esempi simili nel periodo romano antico, greco antico e medioevale; tentando di emulare proprio il volo degli uccelli.

Successivamente l’idea di realizzare dei velivoli (ovvero i mezzi volanti) pilotati da remoto tramite le radiofrequenze è andata avanti ed uno dei primi esempi risale all’anno 1907 quando l’aviatore francese Louis-Charles Bréguet, il pioniere dell’aviazione civile (infatti inventò una delle prime compagnie aeree, la Breguet Aviation, chiamata anche “Société Anonyme Des Ateliers D’Aviation Louis Breguet”, tradotto in italiano “Società Per Azioni Di Officine Aeronautiche Louis Breguet”; che diventerà poi la famosissima “Air France”, in italiano “Compagnia Aerea Della Francia”) realizzò un drone, simili agli attuali quadricotteri, ma più grande, da lui chiamato girocottero oppure giroplano; in collaborazione col suo amico medico e fisiologo, quest’ultimo termine indica ovvero chi studia le funzioni degli esseri viventi, chiamato Charles Richet, quest’ultimo vinse il Premio Nobel per la medicina e la fisiologia nell’anno 1913; insomma dei veri geni.

Questo prototipo, molto avveniristico, era abbastanza “primordiale” ed aveva delle prestazioni piuttosto “scarse” alzandosi in volo soltanto per 60 centimetri per breve tempo e con l’intervento umano per fargli mantenere l’equilibrio; fatto sta che comunque fu il punto di svolta e la base dei moderni droni e seppur “ancestrale” quel drone è riuscito a permettere la realizzazione dei futuri droni.

La progettazione dei droni moderni

Infatti altri esempi di droni risalgono alla Prima Guerra Mondiale con la realizzazione del Ruston Proctor Aerial Target, britannico, progettato dal bravissimo ingegnere Archibald Low, nell’anno 1916. Il giorno 12 settembre dell’anno 1916 fu invece il turno del’Hewitt-Sperry Automatic Airplane, statunitense, progettato principalmente dal pionieristico inventore statunitense Elmer Ambrose Sperry; tale drone aveva principalmente delle funzioni di attacco trasportando dell’esplosivo. Quest’ultimi 2 erano dei droni molto più simili agli aeroplani, vennero utilizzati come forme di attacco, come bersagli per allenare la contraerea e come una sorta di pionieristici missili; prima dell’affascinante progetto Nazista dei missili V1 e V2 durante la Seconda Guerra Mondiale, che erano dei primi missili a tutti gli effetti, che vennero progettati maggiormente dall’illustrissimo inventore tedesco, naturalizzato statunitense, Wernher von Braun, il pioniere della missilistica. A loro volta questi missili ispirarono la realizzazione dei motori a reazione per gli aerei da guerra molto più potenti rispetto a quelli ad elica e i razzi spaziali; infatti Wernher von Braun fu la mente che permise alla NASA (acronimo di “National Aeronautics And Space Administration”, tradotto in italiano “Ente Nazionale Per Le Attività Spaziali E Aeronautiche”; ovvero l’Agenzia Spaziale Statunitense) di raggiungere la Luna col Progetto Apollo; in poche parole Wernher von Braun è stato l’ingegnere aerospaziale finora più importante della Storia Umana.

A proposito della Seconda Guerra Mondiale, un ruolo importantissimo per quanto riguarda i droni fu fatto dal grandissimo aviatore inglese Reginald Denny (che fu anche un attore) che creò una società di velivoli radiocomandati chiamata “Radioplane Company”, tradotta in italiano letteralmente “Compagnia Dei Radioplani”, che arrivò alla realizzazione, nel 1935, del drone denominato RP-1, acronimo di “Radioplane 1”, tradotto in italiano “Radioplano 1”.

Questo modello fu successivamente migliorato nei modelli RP-2 che successivamente divennero OQ-2, da citare anche il modello OQ-3 e tanti altri modelli. Tali droni furono a tutti gli effetti i primi UAV, acronimo di “Unmanned Aerial Vehicle”, tradotto in italiano “Veicolo Aereo Senza Pilota” con l’acronimo italiano VASP oppure APR, stavolta acronimo di “Aeromobile A Pilotaggio Remoto”. Furono utilizzati nella Seconda Guerra Mondiale ed è curioso sapere che alle battute finali di questa guerra, più precisamente nel 1945, fu fotografata nientepopodimeno che una giovanissima Marilyn Monroe a lavoro come operaia assemblatrice, prima di diventare una famosissima donna dello spettacolo mondiale, in una fabbrica di produzione dei droni RP-5 nei pressi di Los Angeles; una foto effettuata dal fotografo dell’esercito David Conover che vide anche un potenziale da fotomodella in quella ragazza ed aveva pienamente ragione!

Dopo la travagliata Seconda Guerra Mondiale, lo studio sui droni è poi proseguito ed essi hanno svolto dei ruoli importantissimi anche durante la Guerra Fredda (una guerra che va dal giorno 12 marzo dell’anno 1947 al giorno 26 dicembre dell’anno 1991) in cui si contrapposero gli Stati Uniti D’America contro il pericolosissimo comunismo dell’ex Unione Sovietica senza però un conflitto a tutti gli effetti, ma una sorta di “concorrenza mondiale” in questioni spaziali, tecnologici e propagandistici con attività immorali da entrambe le fazioni anche se maggiormente dal comunismo; qui i droni hanno svolto dei ruoli importantissimi nello spionaggio. Ovviamente non mancarono dei conflitti armati durante la Guerra Fredda, come per esempio la devastante Guerra Del Vietnam (iniziata il giorno 01 novembre dell’anno 1955 e conclusasi il giorno 30 aprile dell’anno 1975; con un conflitto durato quasi ben 20 anni) voluta anche dal grandissimo, tristemente noto, Presidente Americano John Fizgerald Kennedy; anche in questo conflitto furono utilizzati dei droni, svolgendo dei ruoli molto importanti. Da citare anche la Caduta Del Muro Di Berlino che avvenne il giorno 09 novembre 1989 che finalmente inizializzò il processo della sconfitta dell’ex Unione Sovietica.

In questo ambiente della Guerra Fredda furono sviluppati degli interessanti droni, tra questi va assolutamente citato l’interessante Canadair CL-89 che venne progettato nel 1963 dall’azienda canadese aeronautica militare e civile Canadair; fondata nel 1944 a Montréal (Canada) e statale fino al 1986 quando venne giustamente poi privatizzata ed inglobata nell’azienda privata canadese Bombardie, anch’essa occupata nel settore aeronautico militare e civile con la fondazione nel 1942 a Valcourt (un comune situato nella Provincia Del Québec e nella Regione Di Estrie; in Canada) e tuttora ampiamente attiva. Questo drone fu anche uno dei primi utilizzati dall’affascinante Esercito Italiano fino agli anni 2000 e dalla stessa NATO (acronimo di “North Atlantic Treaty Organization”, tradotto in italiano “Organizzazione Del Trattato Nord Atlantico”; consiste nel Patto Atlantico Per La Difesa Militare, fondato il giorno 04 aprile dell’anno 1949, con a capo gli Stati Uniti D’America ed attualmente formato da 30 Stati membri e con sede centrale in Germania) fino agli stessi anni. Tale velivolo è estremamente potente.

Da citare anche la progettazione del leggendario RQ-1 Predator che risale al 1995, nei bellissimi anni ’90, desiderato, progettato e voluto dall’Aeronautica Militare Statunitense tramite l’appalto dell’azienda statunitense privata, tuttora attiva, General Atomics (fondata nel 1955 a San Diego, California, USA; dall’importante imprenditore James Neal Blue e suo fratello, che fu un imprenditore e dirigente dell’aviazione americana Linden Stanley Blue) che si occupa non solo di energia (perlopiù nucleare) ma anche della realizzazione dei droni militari, sistemi di armamento aeronautico, sensori per aerei, laser ed armi laser; tale importantissima azienda è una divisione della più ampia azienda General Dynamics (che fu fondata nientepopodimeno che nel lontano 07 febbraio 1899 a Falls Church, nello Stato Della Virginia, USA, da parte dell’ingegnere irlandese John Philip Holland creatore del primo sottomarino della Marina Militare Statunitense e l’azienda, tuttora attiva, chiamata General Dynamics Electric Boat che produce sommergibili e fu fondata nel 1899 a Groton, nello Stato Del Connecticut , USA, da parte dell’intelligente imprenditore americano Isaac Rice) che si occupa in larga scala di armamenti di vario tipo, soprattutto aeronautici. L’RQ-1 Predator è un drone dotato di fotocamere ed armamenti vari tra cui quelli laser (ovvero luce energizzata) e svolge quindi dei ruoli di ricognizione aerea ed anche di attacco. Si tratta di un velivolo estremamente prestante e proprio per questo motivo è utilizzato dalle varie Aeronautiche Militari dei vari paesi; con Stati Uniti D’America, Marocco, NATO e Turchia che sono tra i principali utilizzatori di questo fenomenale drone, da citare, non per meno importanza, anzi, anche la stessa prestigiosa Aeronautica Militare Italiana. Dal 1995 sono stati realizzati vari modelli di questo drone e da allora svolge dei ruoli chiave nei conflitti bellici, anche in quelli attuali.

Ecco un’immagine del Drone UAV RQ-1 Predator Della Prestigiosissima Aeronautica Militare Italiana (fonte):

Drone UAV RQ-1 Predator Della Prestigiosissima Aeronautica Militare Italiana

Finora abbiamo parlato dei droni militari e, come capita con la maggior parte delle tecnologie, proprio dagli ambiti militari sono passati anche a quelli civili. Il punto di svolta dei droni civili è avvenuto negli anni 2000 con la realizzazione del Progetto Paparazzi UAV; ovvero un progetto di libero accesso (o open source) per la realizzazione, tramite indicazioni software, hardware e tecnici dei droni amatoriali, tale progetto è tuttora attivo. Questo progetto è realizzato dall’Università francese École Nationale De L’Aviation Civile, o ENAC, tradotto in italiano “Scuola Nazionale Di Aviazione Civile”, che si occupa di Ingegneria Aerospaziale, è stata fondata nel 1949 ed è situata a Tolosa (nel Dipartimento Dell’Alta Garonna, Capoluogo della Regione Occitania, in Francia).

Dal fondamentale punto del Paparazzi UAV, il settore dei droni, oltre al militarismo, si è propagato anche in ambito civile e vengono utilizzati per ricognizioni aeree, analisi geologiche, settori cinematografici, divertimento, fotografia, grafica, sicurezza civile, Forze Dell’Ordine, arte e tantissimo altro.

I droni civili, così come quelli militari, sono in continua evoluzione e rappresentano uno dei settori più affascinanti dell’era contemporanea. Un settore che, come appena detto, è in continua evoluzione ed oltre al volo si stanno realizzando anche dei droni microscopici da utilizzare in medicina, analisi da laboratorio, osservazioni e tanto altro. Scopriamoli.

Cosa sono i droni microscopici

Un drone microscopico è, come deducibile dal nome, dei droni a tutti gli effetti che hanno delle dimensioni microscopiche.

Uno degli ultimi modelli progettati è stato concluso di recente ed è stato realizzato dagli scienziati, con a capo il Professore di Fisica Bert Hecht, della prestigiosissima Università Di Würzburg, in Germania, fondata inizialmente nell’anno del 1402 ed ufficializzata invece nell’anno del 1582 (quindi dopo ben 180 anni) dal Principe Vescovo Di Würzburg chiamato Julius Echter Von Mespelbrunn. L’importante studio di questa bizzarra invenzione è stato pubblicato di recente anche su Nature Nanotechnology, più precisamente il giorno 21 aprile 2021.

Questo particolare drone ha, seppur sia un qualcosa di estremamente all’avanguardia, una struttura relativamente semplice. Infatti è formato da un piccolo dischetto in polimeri di plastica (ovvero delle macromolecole, in pratica delle molecole dall’elevato peso molecolare formate da un numero elevato numero di molecole uguali oppure diverse tra loro in una forma a catena ripetendo gli stessi legami), una forma che ricorda i quadricotteri più grandi volanti e la possibilità di muoversi sia in modo laterale che con una rotazione. Le dimensioni poi sono incredibili, infatti questo particolare congegno misura soltanto 2,50 micrometri (va detto che un micrometro equivale ad un millesimo di millimetro) ed è più piccolo di un globulo rosso, quest’ultimo misura all’incirca 7 micrometri; il tutto come mostrato nell’immagine di copertina di questo Articolo.

Quello che però impressiona di questi droni non è soltanto la loro dimensione microscpica (frutto di un lavoro certosino di microassemblaggio tramite dei microscopi) ma altro.

Infatti il vero punto di forza di questi interessantissimi droni microscopici è il loro metodo di propulsione. Tale metodo è molto ingegnoso. Utilizza infatti alcuni nanomotori (le dimensioni nanometriche equivalgono a ben un miliardesimo di metro ed un milionesimo di centimetro) fatti in oro e di dimensioni di circa 300 nanometri, quindi più piccoli della lunghezza d’onda della luce che equivale invece ad una dimensione compresa tra i 400 e i 700 nanometri, poco più e poco meno, di lunghezza d’onda (quest’ultima indica l’ampiezza di propagazione di un’onda elettromagnetica, ovvero l’energia generata da un campo elettromagnetico, quindi delle singole onde emesse, basandosi proprio sulla distanza tra le “creste” emesse). La luce, vi ricordo, è formata da un flusso di particelle subatomiche chiamate Fotoni che trasportano letteralmente l’energia emessa dalla luce dal campo elettromagnetico che la produce. Queste particelle che trasportano l’energia vengono dette Quanti. La luce, poi, è l’onda elettromagnetica visibile dall’occhio umano, la luce svolge un ruolo importantissimo in questi droni microscopici e lo vedremo tra poco.

Comunque questi droni microscopici pesano all’incirca 2 picogrammi (da sapere che un picogrammo equivale ad un bilionesimo di grammo, ovvero mille miliardesimi di grammo e quindi un trilionesimo di chilo).

Ritornando ai nanomotori di questi droni microscopici, va detto che la loro particolare forma ad antenna è stata realizzata utilizzando anzitutto degli ioni di elio accelerati, ovvero quel gas energizzato a cui vengono aggiunti degli elettroni a loro volta energizzati tramite campi elettrici (conservativi) e campi magnetici (non conservativi); le onde elettromagnetiche hanno le peculiarità di entrambi i campi e quindi un diverso tipo di energia. Vi ricordo che l’energia è ovvero la capacità di un corpo di svolgere un lavoro fermo, fisso oppure in movimento. Tali ioni di elio accelerati riescono letteralmente ad incidere quelle minuscole strutture in oro. In seguito queste strutture vengono ulteriormente perfezionate con dei laser (ovvero luce energizzata) e litografia (che crea una sorta di “disegno” similmente alla litografia grafica, tale termine deriva dalle parole greche Lìthos ovvero Pietra e Gràphein ovvero Scrivere, infatti la litografia grafica utilizza come matrice dello stampo una roccia calcarea, formata principalmente dal minerale calcite, costituito da carbonato di calcio neutro, nato dall’interazione tra il calcio neutro, ovvero sali e quindi ioni strutturati in modo neutro ed il carbonio) di fasci di elettroni; per garantire una precisione letteralmente al nanometro per poter ricevere determinate frequenze luminose con delle determinate incisioni.

Queste antenne d’oro riescono poi a ricevere la luce polarizzata in modo circolare. La polarizzazione della luce avviene quando quest’ultima viene letteralmente raddrizzata tramite lenti o altri materiali ottici con determinate angolazioni; in questo modo si lascia “passare” soltanto una determinata lunghezza d’onda della luce tra le tante che la formano in modo irraggiato. Ciò avviene anche negli Occhiali Da Sole che sembrano “oscurare” una grandissima percentuale della luce visibile. Questa tecnica permette a questi droni microscopici di essere letteralmente spinti dalla luce e quindi muoversi anche ad elevate velocità dentro un ambiente liquido. Ogni singola antenna di questi droni microscopici è indipendente (proprio come i rotori dei droni volanti); seguendo ovviamente gli impulsi ricevuti con la luce polarizzata che vanno dai 830 ai 980 nanometri per dar vita a dei movimenti ben precisi in senso orario, antiorario e laterale, dipende sempre dal tipo di lunghezza d’onda della luce polarizzata ricevuta che combacia poi con l’incisione delle antenne d’oro indipendentemente dall’orientamento stesso del drone microscopico.

Ecco un’immagine della Struttura Di Un Drone Microscopico Paragonato Con Un Drone Grande Di 30 Centimetri Quadricottero Volante (fonte):

Struttura Di Un Drone Microscopico Paragonato Con Un Drone Grande Di 30 Centimetri Quadricottero Volante

Una tecnologia spettacolare

Questa invenzione di droni microscopici ha un funzionamento simile alla cosiddetta Vela Spaziale, decisamente più mastodontica (si parla anche di un’ampiezza di 500 metri e di 1 chilometro) che funziona però similmente; infatti utilizza una sorta di vela formata da specchi che viene letteralmente spinta dai fotoni, dalle onde elettromagnetiche e da eventuali laser (assemblabili anche sulle stesse vele) che, trasportando energia, generano anche una quantità di moto; del resto le onde elettromagnetiche, così come la luce, riescono ad interagire con la materia. In questo modo una Vela Spaziale riesce a raggiungere velocità incredibili e quindi percorrere distanze elevatissime.

Il concetto di Vela Spaziale non è recente, ma risale a qualche secolo fa innanzitutto con l’importantissimo astronomo tedesco Johannes Kepler, italianizzato in Giovanni Keplero, che ufficializzò il moto dei pianeti, nel 1600, basandosi sulle teorie del 1500 di un altro grandissimo scienziato italiano, un orgoglio nazionale, ovvero Niccolò Copernico che teorizzò il Sistema Eliocentrico, ovvero che la Terra, insieme agli altri pianeti del Sistema Solare (che vi ricordo sono: Mercurio, Venere, Terra, Marte, Giove, Saturno, Urano, Nettuno e Plutone) ruotassero attorno al Sole e non che la Terra fosse invece al centro dell’Universo e che gli altri corpi celesti le ruotassero attorno, sistema detto Sistema Geocentrico. Le teorie di Niccolò Copernico furono mostrate a Giovanni Keplero da un altro astronomo tedesco, mentore di Giovanni Keplero, chiamato Michael Maestlin. Successivamente l’idea della Vela Spaziale fu riproposta anche dall’ingegnere russo Fridrich Cander alla fine degli anni ’20. Mentre di recente, più precisamente nel 1984, è stata trattata anche dall’ingegnere e scrittore di Fantascienza Robert Lull Forward.

La Fantascienza in sé, anche se non può sembrare, ha delle origini antichissime partendo dall’Antica Grecia, passando poi per il Grandissimo Sommo Poeta Dante Alighieri con la sua Leggendaria Opera Letteraria Italiana Universalmente Importante chiamata “Divina Commedia” (che fu pubblicata nel 1472 dopo moltissimi decenni di lavoro inizialmente chiamata “Commedia” ma con l’aggettivo di “Divina” dato da un altro grandissimo scrittore italiano per la grandissima bellezza di quell’Opera: Giovanni Boccaccio) e con l’affermazione definitiva nel 1800 con alcuni importantissimi scrittori di Fantascienza come per esempio Giulio Verne.

Nel giorno del 20 maggio 2010, invece, è stata lanciata con successo, fino al Pianeta Venere, la prima sonda con propulsione a Vela Spaziale, chiamata IKAROS (aconimo di “Interplanetary Kite-Craft Accelerated By Radiation Of The Sun”, tradotto in italiano “Aquilone Interplanetario Accelerato Dalla Radiazione Del Sole”).

Il tutto da parte dell’Agenzia Spaziale Giapponese, in lingua madre 宇宙航空研究開発機構 ovvero Uchū-Kōkū-Kenkyū-Kaihatsu-Kikō, chiamata anche JAXA (acronimo di “Japan Aerospace eXploration Agency”, tradotto in italiano “Agenzia Di Esplorazione Aerospaziale Giapponese”). Questa Agenzia Spaziale Giapponese è nata abbastanza recentemente, più precisamente il giorno 01 ottobre 2003, costituito da una fusione di altre Agenzie Spaziali Giapponesi, ovvero: la NASDA (acronimo di “National Space Development Agency”, tradotto in italiano “Agenzia Nazionale Per Lo Sviluppo Spaziale” e fondata il giorno 01 ottobre 1969; con la base sull’isola Tanegashima con il “Tanegashima Space Center”, tradotto in italiano “Centro Spaziale Di Tanegashima” e il centro di ricerca al suolo sull’atollo “Isola Christmas”, per chi non lo sapesse un atollo è un’isola formata dal collasso di un vulcano, di una caldera o di altro, tradotto in italiano “Isola Di Natale”, situata nel bellissimo Stato Insulare, Ovvero Di Isola, Di Kiribati, Repubblica Delle Kiribati, che fu scoperta dall’esploratore inglese James Cook, proprio nella Vigilia Di Natale del 1777 da cui prende il nome, nel suo terzo viaggio), la NAL (acronimo di “National Aerospace Laboratory Of Japan”, tradotto in italiano “Laboratorio Aerospaziale Nazionale Del Giappone”) e l’ISAS (acronimo di “Institute Of Space And Astronautical Science”, tradotto in italiano “Istituto Di Scienze Spaziali Ed Astronautiche”; fondata negli anni ’50 dall’Università Di Tokyo con la divisione dell’Institute Of Industrial Science, tradotto in italiano “Istituto di Scienze Industriali”. Con sede a Sagamihara, nella Prefettura Di Kanagawa e Capoluogo A Yokohama; situata all’estremità sud-occidentale della Regione Di Kantō, lo stesso nome di una Regione del famosissimo Pokémon, sull’isola di Honshū).

Altro progetto entusiasmante di Vela Spaziale, chiamato Breakthrough Star Shot, tradotto in italiano “Colpo Stellare Rivoluzionario”, è stato realizzato nel 2016 da una collaborazione tra il noto magnate e fisico russo, con cittadinanza israeliana, Yuri Milner, il compianto famosissimo scienziato inglese Stephen Hawking, l’esperto di aeronautica (che ha lavorato anche per la NASA) Simon Peter Worden come direttore esecutivo del progetto, il fisico teorico israeliano – americano Abraham “Avi” Loeb dell’Università Privata Di Harvard situata a Cambridge, nel Massachusetts, nell’area metropolitana della città di Boston, Stati Uniti D’America che fu fondata con contributi privati nel 1636 da John Harvard che fa parte anche della Ivy League, ovvero un titolo fondato nel 1954 che viene dato alle otto più prestigiose ed elitarie Università Private Degli Stati Uniti D’America, inoltre Harvard è la più antica istituzione universitaria dell’America che presiede il comitato consultivo del progetto ed infine il gestore di Facebook lo statunitense Mark Zuckerberg.

Tale progetto intende realizzare una Vela Spaziale in grado di raggiungere il Sistema Stellare Triplo (ovvero formato da 3 stelle che ruotano tra di loro) chiamato Alfa Centauri situato nella Costellazione Australe (ovvero visibile dall’emisfero Sud del Mondo, chiamato per l’appunto Australe, l’emisfero Nord del Mondo è chiamato invece Boreale; è davvero importante conoscere questo) Del Centauro. Tale sistema stellare triplo è il più vicino al Pianeta Terra, infatti dista da noi “soli” 4,365 anni luce. La stella invece più vicina a noi è invece il Sole, che dista da noi “soltanto” 150 milioni di chilometri, una distanza comunque ragguardevole. Il vero obbiettivo di questa missione, però, è l’Esopianeta (ovvero un pianeta al di fuori del Sistema Solare) chiamato Proxima Centauri B che orbita attorno alla Stella Proxima Centauri (un stella nana rossa). Quell’Esopianeta è molto particolare ed estremamente studiato dagli scienziati perché, oltre ad essere quello più vicino al Pianeta Terra, è anche un pianeta roccioso simile alla Terra (poco più grande del 10%) e quindi potrebbe ospitare una qualche forma di vita aliena, quest’ultima è in generale una realtà ufficiosa.

Questa sonda viaggerebbe all’incredibile velocità del 20% della velocità della luce, che vi ricordo è di 300000 chilometri al secondo quindi percorrerebbe la distanza tra la Terra e la Luna in un secondo. Ritornando alla sonda con la Vela Spaziale, essa viaggerebbe a ben 60000 chilometri al secondo; quindi come percorrere la tratta Italia per Giappone (di circa 10000 chilometri) ben 6 volte in un secondo e con la velocità incredibile di 216 milioni di chilometri orari; diventando l’oggetto Umano ufficiale più veloce mai realizzato. Per tutte queste caratteristiche questa sonda impiegherebbe dai 20 ai 30 anni per raggiungere Proxima Centauri B e 4 anni per le comunicazioni, visto che le onde elettromagnetiche per comunicare viaggiano alla velocità della luce; vi ricordo che la velocità della luce non può essere superata perché ciò causerebbe blocchi spazio temporali, in futuro, però, con l’avanzare della tecnologia si potrebbe ovviare a questo problema utilizzando dei campi di forza oppure motori a curvatura che curvano lo spazio ed il tempo per accorciare le distanze astronomiche. Fatto sta che questa missione dovrebbe partire nel 2036, quindi tra 14 anni. Si tratta comunque di un progetto titanico!

L’afflusso delle particelle che spingono la materia avviene anche nelle maestose comete (degli asteroidi ghiacciati) dove si possono creare due chiome: una dei detriti della stessa cometa ed anche delle sostanze volatili (ovvero sostanze che evaporano facilmente come per esempio il metano, il biossido di carbonio e l’acqua) che sublimano (ovvero passano dallo stato solido a quello gassoso, senza passare per lo stato liquido) ed una invece generata dalle particelle cariche vento stellare (nel caso del Sole, viene chiamato vento solare) che erodono e ionizzano gli strati superficiali delle comete.

Tale tecnica delle Vele Spaziali è quindi più che valida.

Questi droni microscopici, il cui funzionamento è simile a quello delle Vele Spaziali, seppur all’apparenza e strutturalmente molto semplici, sono il frutto di un impegnativo studio che riguarda ingegneria, fisica, chimica, tecnologia, scienza dei materiali, robotica e nanotecnologia ai massimi livelli!

I loro utilizzi, poi, possono essere molto vari.

Una tecnologia da saper utilizzare

Dopo aver spiegato l’affascinante struttura di questi droni microscopici, i loro utilizzi sono i più svariati.

I loro inventori pensano innanzitutto di utilizzarli per far spingere letteralmente degli oggetti nanometrici o micrometrici per poter assemblare delle strutture microscopiche e nanoscopiche, tra cui anche dei nanobot. Insomma, questi particolari droni microscopici possono essere considerati come degli operai robotici microscopici instancabili in grado di garantire una precisione straordinaria.

Ma oltre alla parte “operaia”, questi droni microscopici potrebbero essere utili anche per poter analizzare le superfici con la massima precisione nanometrica, per ripulire le zone inquinate (come per esempio similmente ad alcuni Microbot già realizzati in passato; perlopiù in zone acquose oppure critiche come ad esempio la Terra Dei Fuochi nella Regione Della Campania, nella bellissima ma travagliata Stato Dell’Italia, colpa della criminalità organizzata, Camorra, ‘Ndrangheta e Mafia) poi aggregando anche dei magneti per poter catturare gli agenti inquinanti ed infine anche in medicina per trasportare dei medicinali in modo preciso direttamente nel Corpo Umano evitando operazioni chirurgiche invasive, ripulire le arterie (per esempio dagli accumuli di grasso ed altro), nella medicina riproduttiva (coadiuvando alcune tecniche innovative di inseminazione artificiale), per fare le analisi diagnostiche in modo più dettagliato ed in largo modo garantire a tutti dei benefici sulla Salute Umana evitando quindi tutti gli effetti collaterali di medicine, vaccini, operazioni chirurgiche varie e tanto altro.

Ovviamente per il lato medico è preferibile utilizzare invece i meravigliosi robot biologici viventi chiamati Xenobot.

Fatto sta che comunque questa invenzione, come tutte quante, deve essere utilizzata esclusivamente a fin di bene e non di male perché comunque si tratta di tecnologie avanzatissime e basta poco per fare degli errori gravissimi.

Detto questo va specificato anche che la ricerca scientifica, che è importantissima, deve comunque andare avanti, soprattutto senza alcun buonismo, autocommiserazione e scetticismo; ma con serietà, rigore, CoScienza e professionalità.

Tale invenzione, quindi, è sospesa tra il male ed il bene e dipende dalla propria buona volontà utilizzarla a fini benevoli.

Conclusioni

In conclusione va detto che stiamo vivendo sicuramente un periodo storico estremamente particolare. Dove quello che reputavamo fantasia, stupidaggini o addirittura teorie del complotto sono invece una realtà più che appurata; anche se in molti ancora non se ne rendono conto. Basti pensare ai nanomateriali, alle nanomolecole, alle nanostrutture, alle nanotecnologie, ai nanorobot, ai microrobot, all’ingegneria genetica, alla bioingegneria, alla biologia, alle nanospie militari, di spionaggio e dei servizi segreti, alla vita xenobotica, alla nuova corsa allo spazio e a tantissimo altro ancora che esistono davvero. Visto che anche in dimensioni nanometriche alcune sostanze riescono ad attivare delle proprietà diverse da quelle di più grandi dimensioni, come per esempio il Silicio che a grandi dimensioni è isolante mentre in dimensioni nanometriche è conduttivo; ciò perché gli atomi, con una struttura diversa e meno compatta, riescono a generare diversi effetti; a questi livelli subatomici vanno valutate anche le Leggi Della Fisica Quantistica.

Stiamo andando verso il futuro e dipende da ogni singolo individuo se farlo essere un futuro sereno.

La conoscenza deve quindi comunque andare avanti perché si può fare tantissimo, come dimostrato da questa spettacolare invenzione dei droni microscopici, bisogna volerlo. Potremmo assistere a dei veri e propri Miracoli scientifici. Ma il tutto dipende se lo vogliamo davvero fare a fin di bene.

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