Il Linguaggio della Ricerca Progetto di divulgazione scientifica

Il Linguaggio della Ricerca Progetto di divulgazione scientifica dell’Area della Ricerca di Bologna w w w. b o. c n r. Progetto divulgativo i promosso dal Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR) e dall’Istituto Nazionale t di Astrofisica (INAF), attivo dal 2003 / l

Il Linguaggio della Ricerca (Ld. R) ● ● ● L d R S c h o o l Ld. R è un progetto di divulgazione scientifica basato su una stretta collaborazione tra ricercatori, insegnanti e esperti di divulgazione. R e s e a rivolto degli studenti delle Scuole Secondarie di I° e II°grado E’ r allo scopo di suscitare l’ interesse negli studenti verso il mondo della c ricerca mediante il loro coinvolgimento nella divulgazione scientifica h in italiano ed in inglese

Il Linguaggio della Ricerca (Ld. R) R a c c. Una delle finalità di Ld. R è insegnare agli studenti a comunicare ad un o pubblico non esperto l’esperienza vissuta con i ricercatori del CNR, n utilizzando una corretta terminologia scientifica sia in inglese (la lingua della tscienza) che in italiano.

Ld. R in numeri STUDENTI nel 2017 ● ● ● P R E S E N T A 3 0 ● o l t r e 1 4 0 0 ● ● 9 R I C E R C A T O R I 2 7 ● 8 ISTITUTI dell’AREA di RICERCA CNR-INAF

Ld. R per passi 1 I n s e g n a. S n e t et t sc O e gt lt 2 N o v D i c 4 3 D e f i n i z i o n e i n c o G e n M a r R i c e r c a t o r e a s A p r M a g 5 P r o d o t t i d i v u l g V a l u t a Gz i i uo - n e Ad ge oi 6 S e t t O t t C o n v e g n o A n n u a l

Prodotto divulgativo? L

Introduzione alle Nanotecnologie Toccare gli atomi con un dito Cristiano Albonetti Mercoledì 8 Febbraio 2018

Quanto è piccolo un nanometro? 1 m mano • M e t r o ( 1 mm 1 µm m ) • M i dito unghia capello cellule l l 1 nm : 1 m = 1 km : ~ d. Sole i Saturno m e t 1 nm ribosoma DNA atomi d. Sole - Saturno= 1425· 106 km

Dal macro- al nano-metrico

“ T h e r e ' s La lezione che Richard Feynman fece il 29 dicembre 1959 alla Conferenza annuale della Società Americana di Fisica (si trova su http: //www. zyvex. com/nanotech/feynman. html) “What would happen if we could arrange the atoms one by one the way we want them …What would the properties of the materials … I P can't see exactly what would happen, but I can hardly doubt that l when we have some control of the arrangement of things on a small scale we will get an enormously greater range of possible properties e that substances can have, and of different things that we can do. ” n

“ I t i s m y i n t e n D o p o l a s u a f 30 cm

I l v i n c i t o r e “ T h i s a v e r y s m a l l c

Nanotecnologie: le proprietà dipendono dalla dimensione Violoncello Contrabbasso Viola Violino 196 – 3. 136 Hz 131 -1. 174 Hz 65 – 988 Hz 41 - 247 Hz

Nanotecnologie: il colore dipende dalla dimensione Coppa di Licurgo 4 secolo D. C. British Museum London L e n a

Nanotecnologie: aumentare il rapporto superficie/volume 1. all’ambiente; Una maggiore frazione del materiale viene esposto 2. Il comportamento catalitico e la reattività cambiano; 3. dimensione.

Nanotecnologie: le nanoparticelle I n n a • n. T oe tr ea cp ni oa l: o g. S io am , m i

Nanotecnologie: le proprietà meccaniche ed elettroniche cambiano con la dimensionalità

Definizioni Nanoscienza Lo studio dei fenomeni e manipolazione dei materiali su scale atomiche, molecolari e supramolecolari, dove le proprietà differiscono significativamente da quelle a scale piu grandi. Nanotecnologie La progettazione, caratterizzazione, fabbricazione e applicazioni di strutture, dispositivi, e sistemi attraverso il controllo di dimensione e forma sulla scala nanometrica.

Perché fabbricare cose piccole? ▪ Si possono fabbricare materiali “intelligenti”; ▪ Nuove proprietà → nuovi prodotti; ▪ Ergonomia → migliore qualità della vita; ▪ Meno sprechi di materiale e di energia → Sostenibilità; ▪ Minore impatto ambientale e facilità al riciclaggio. Le Nanotecnologie sono le fondamenta di una nuova industria basata sulla conoscenza, la creatività ed il rispetto per l’ambiente (fino a prova contraria…)

La visione di Feynman “But I am not afraid to consider the final question as to whether, ultimately – in the great future – we can arrange the atoms the way we want; the very atoms, all the way down!” D. M

L’atomo

Il Microscopio ad effetto Tunnel in Scansione (STM)

La visione di Feynman: un film con gli atomi

Scrivere sulla scala nanometrica P e r c h è n o 1 cm n s c r i v e Primo paragrafo del “Don Quixote de la Mancha” di Miguel de Cervantes (1605) r

Il linguaggio dei computer e le forze in natura

Nanofabbricazione: bottom-up and topdown “The PISA TOWER ” (1174 -1360) by Bonanno Pisano “ T h e D a v i d ” B y Bottom-Up M i c h e l a n g e l Top-Down

Bottom-up in natura: le ali della farfalla Tutto è costruito con una singola molecola, la chitina

Bottom-up artificiale: il LED organico

Elettronica organica

Le nanotecnologie e il liceo “A. Righi” di Bologna

Cosa ha fatto Francesca?

Si parte dalla ricerca scientifica. . .

. . . per arrivare a prodotti commerciali

Nanotecnologie = multi-disciplinarietà Ingegneria Informatica Biologia Fisica Chimica Scienza dei Materiali

D o Università italiane offrono corsi di nanotecnologie nelle lauree v specialistiche e nei corsi di dottorato in chimica, fisica, e biotecnologie, scienze dei materiali e ingegneria. Esistono master e dottorati in nanoscienza e nanotecnologie s (Padova-Venezia, Trieste, Modena, Pisa, Lecce). t La ricerca nelle nanotecnologie è fatta in tutte le Università e u CNR della Regione Emilia Romagna. d A Bologna si insegnanotecnologie ma non c’è né laurea i né dottorato a r e

N a Università n Chimica (Prof. Zerbetto, Credi, Prodi, Albonetti), o Chimica Industriale (Prof. Zannoni, Zacchini, Cavani); Biotecnologie (Prof. Zuccheri); CTF (Prof. Roda); t Fisica (Prof. Fraboni); e c CNR ISMN (Cavallini, Dediu, Toffanin); n ISOF (Palermo, Melucci, Armaroli); o IMM (Morandi, Rizzoli); IRTEC Faenza (Tampieri). l Istituto Ortopedico Rizzoli o g 5 -10 spin-off bolognesi dichiarano di fare nanotecnologia i

L e a t t i v i t à e

I l L i n g u a Progetto di Divulgazione scientifica promosso dal Consiglio Ricerche (CNR) e dall’Istituto g Nazionale di Astrofisica (INAF) w g w Nazionale delle

Stage estivi di 2/3 settimane per studenti di 4 a superiore provenienti dalle Scuole dell’Emilia-Romagna, presso gli istituti CNR e INAF facenti capo all’Area della Ricerca di Bologna nell’ambito del protocollo di Intesa con l’Ufficio Scolastico Regionale. http: //sperimestate. bo. imm. cnr. it/

RM@Schools Raw Mat. TERS Ambassadors at Schools an innovative program to make science education and careers in RM attractive for youngsters, involving RM experts and teachers (RM Ambassadors). http: //rmschools. isof. cnr. it 41

http: //www. opusfacere. it OPUS FACERE – FARE PER CAPIRE: 1° classificato dei 4 progetti finanziati nella Regione Emilia-Romagna (70 in tutta Italia) nel bando MIUR Laboratori Territoriali per l’Occupabilità 750. 000 EU per la realizzazione del laboratorio presso gli spazi messi a disposizione dall’ Opificio Golinelli di Bologna e per il suo funzionamento per 10 anni. Immagini dall’ INAUGURAZIONE ufficiale del 15/09/2017 Percorsi formativi con pratiche didattiche innovative, a cura di una rete composta da Istituti scolastici della Città Metropolitana di Bologna e partner pubblici (inclusi Enti di Ricerca e Università) e privati del territorio, svolti in sinergia con le politiche locali per il lavoro e le imprese.

http: //www. smemoranda. it/agenda/racconti/39/sei-matto-bomba

Toccare gli atomi con un dito Grazie per l’attenzione