Ho incontrato Alan Rae dopo una recente riunione del comitato IWLPC, dove mi ha chiesto scherzosamente di "smettere di fare domande importanti" - LOL! È stato così gentile da concedermi qualche momento del suo tempo per condividere la sua arguzia e saggezza e rispondere ad alcune domande di tecnologia che, sì, ho ritenuto importanti...
[Lei è sempre più considerato il "dottor Nano" dall'industria elettronica: come è arrivato a essere il fulcro di tanta tecnologia?
[All'inizio della mia carriera ero nel settore delle ceramiche strutturali. Ai tempi della "febbre della ceramica", negli anni '80, il mantra era "sub-micron" e "monosize" (monodispersi) per una lavorazione a temperature più basse e proprietà migliori. Poi alla TAM Ceramics abbiamo prodotto titanato di bario e altri materiali ceramici "sub-micron", ma allora non li chiamavamo "nano". Quando ero alla Cookson Electronics, all'inizio degli anni 2000, abbiamo iniziato a vedere la nanotecnologia emergere dal nulla, con persone che dicevano lo stesso dei nanomateriali per l'industria elettronica. Poi sono entrato alla NanoDynamics nel 2004 e mi sono reso conto della portata e del potenziale, che spazia dai semiconduttori agli schermi tattili all'elettronica stampabile, all'illuminazione a LED, all'energia solare, a materiali come nano-saldature, dielettrici, conduttori... l'elenco è in continua crescita, ma il leitmotiv è sempre lo stesso: dimensioni ridotte, monodimensionali, strettamente controllate.
[Ok, la nanotecnologia è una parola d'ordine da un po' di tempo: esiste già una definizione chiara e quali sono gli usi attuali delle nanotecnologie che potrebbero non essere immediatamente evidenti?
[Alan Rae] Beh, la definizione è stata davvero difficile da ricavare - l'ISO TC 229 "Nanotechnologies" ha proposto una definizione secondo la quale una dimensione di una particella, di un ago o di una piastra dovrebbe essere inferiore a 100 nm, ma è davvero difficile da definire... tutte le particelle dovrebbero essere inferiori a 100 nm? Il 50%? Qualsiasi? Il Woodrow Wilson Institute elenca più di 800 prodotti di consumo contenenti nanomateriali presenti sul mercato - a livello industriale i prodotti spaziano dai semiconduttori, ai riempitivi nei materiali di imballaggio e nei sottofondi, fino ai rivestimenti antimicrobici e autopulenti per i telefoni.
[Cosa c'è in cantiere per l'elettronica nanotecnologica e i materiali di interconnessione dei semiconduttori? So che i nanosolders stanno iniziando a guadagnare terreno in alcune aree: cos'altro è in arrivo?
[Gran parte del lavoro sui nano metalli viene svolto da università e piccole aziende - ad esempio, la mia piccola azienda sta collaborando con Purdue e l'Aeronautica Militare per sviluppare una nuova tecnologia di saldatura - ma la commercializzazione avverrà grazie alla collaborazione con aziende affermate come Indium Corporation, che dispongono della distribuzione e del supporto tecnico necessari per mettere i clienti a proprio agio con un nuovo materiale.Indium è già attiva nel settore delle nano lamine reattive; esistono applicazioni esistenti e a breve termine per l'argento, il rame rivestito d'argento, il nitruro di boro rivestito di allumina e le loro combinazioni in adesivi, materiali di schermatura e materiali per interfacce termiche.
[Diversi anni fa, i punti quantici venivano promulgati per i rivelatori di band-gap sintonizzabili e per i computer quantistici. Quanto sono vicini i punti quantici a vedere impieghi reali e cos'altro c'è all'orizzonte?
[I punti quantici sono unici e hanno un grande potenziale nell'imaging medico e come spostatori di frequenza per i LED. I mercati non si sono ancora sviluppati a causa dei costi e del fatto che alcuni dei migliori punti sono a base di cadmio (metallo tossico). Sto lavorando con un gruppo dell'Università di Buffalo che ha un processo per i punti quantici di silicio che sembra un'alternativa promettente. In termini di nuovi sviluppi, si va dalle strutture a guscio e modulate per il termoelettrico alla sostituzione dell'ossido di indio-stagno con nanotubi di carbonio o grafene. L'Iniziativa Nazionale per le Nanotecnologie degli Stati Uniti ha registrato 1,6 miliardi di dollari di spesa governativa (consultare il sito www.nano.gov) nell'ultimo anno a favore di università e piccole imprese; inoltre, la NSF ha istituito centri di eccellenza presso la Cornell e altre grandi università che si stanno impegnando a fondo per tradurre la scienza in tecnologia, in modo da poter realizzare prodotti pratici.
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Alan, grazie per il suo tempo e per aver condiviso con noi le sue intuizioni.
Salute! Andy
