Quattro premi Nobel che hanno rivoluzionato la tecnologia: li usiamo ancora oggi tutti i giorni
Il 27 novembre si ricorda la data in cui lo svedese Alfred Nobel istituì il premio che porta il suo nome. Vediamo quali sono le tecnologie più usate oggi che furono insignite del celebre premio.
Il 27 novembre del 1895 Alfred Nobel cambiò la storia della scienza e non solo. Nobel, chimico, imprenditore e filantropo svedese viene sicuramente associato spesso al premio che è oggi la più alta riconoscenza a livello mondiale nei campi della scienza, della letteratura, dell’economia, della medicina e della pace. Fu lui stesso inventore: a lui è infatti attribuita l'invenzione della dinamite. Fu proprio questa scoperta, in un certo senso, a portare all’idea di un premio col suo nome.
Nel 1888 a Vienna suo fratello morì. A causa dell’omonimia tra i due, molti giornali dell’epoca riportarono la notizia della scomparsa di Alfred Nobel, commentandola in maniera negativa, poiché lo associarono proprio alla scoperta della dinamite e al fatto che fosse divenuta di fatto un’arma, arrivando a definirlo come «mercante di morte», alludendo al fatto che si fosse arricchito «trovando il modo di uccidere il maggior numero di persone nel modo più veloce possibile». Questo episodio spinse Nobel a riflettere molto sul modo in cui sarebbe stato ricordato dal mondo e dalla Storia nel momento della sua effettiva scomparsa, decidendo di lasciare al mondo un’eredità più significativa. Per questo, nel 1895 inserì quelli che oggi sono celebri proprio come Premi Nobel: dei premi in forma di denaro, come scrisse nel suo testamento, da attribuire a «coloro che, durante l’anno precedente, più abbiano contribuito al benessere dell’umanità». Suddivise poi il lascito in cinque premi diversi: fisica, chimica, fisiologia e medicina, letteratura e «infine alla persona che più si sia prodigata o abbia realizzato il miglior lavoro ai fini della fraternità tra le nazioni, per l’abolizione e la riduzione di eserciti permanenti e per la formazione e l’incremento di congressi per la pace».
Nobel morì in Italia, pochi anni dopo, nel 1896, riuscendo alla fine a lasciare al mondo un’eredità inestimabile. Molte scoperte e invenzioni che hanno vinto un premio Nobel, infatti, sono la base delle tecnologie che usiamo tutti i giorni e che forse non conosciamo fino in fondo. Vediamo alcune di queste innovazioni: la loro storia, il Nobel ma soprattutto la loro applicazione oggi.
1. Il transistor - Premio Nobel per la Fisica nel 1956
Nel 1956 fu assegnato il premio Nobel per la Fisica, congiuntamente, a John Bardeen, Wiliam Shockley e Walter Brattain per la ricerca sui semiconduttori e lo studio del cosiddetto effetto transistor, trasformando per sempre il mondo dell’elettronica di consumo. La parola ‘transistor’ è una crasi tra due parole inglesi: ‘transfer’ (trasferimento) e ‘resistor’ (resistore), che rende molto bene il suo funzionamento. L’effetto transistor è infatti la capacità di un semiconduttore di amplificare o avviare segnali elettrici, comportandosi quindi come una specie di interruttore o amplificatore a seconda del segnale inviato e controllando di fatto il transito della corrente in un circuito elettrico.
La sua applicazione nell’elettronica di consumo risultò estremamente vantaggiosa, andando a sostituire le valvole termoioniche e componenti meccaniche dalle dimensioni notevoli e che avevano costi di produzione elevati. Riducendo le dimensioni di questi componenti, inoltre, si riduceva anche il tempo di propagazione dei segnali elettrici, ovvero una maggiore velocità di elaborazione. Un contributo fondamentale che ha portato a dispositivi elettronici più piccoli e più veloci. Possiamo infatti trovare oggi transistor nelle radio, come base di processori e memorie dei computer, in smartphone e tablet e in generale in tutti gli apparecchi elettronici che hanno bisogno di essere accesi o spenti “a comando”.
2. Il laser - Premio Nobel per la Fisica nel 1964
Anche nel 1964 il premio Nobel per la Fisica fu assegnato a tre scienziati, si tratta di Charles H. Town, Nicolay G. Basov e Aleksandr M. Prokorov per il lavoro sul laser e l’effetto maser. In realtà il termine ‘laser’ è un acronimo che sta per Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation ovvero, in italiano: Amplificazione della Luce mediante l’emissione stimolata di radiazioni. In pratica, il laser è un dispositivo che emette un fascio di luce altamente concentrato, di un solo colore (o lunghezza d’onda) e direzionale, a differenza di quanto accade con la luce normale che invece si propaga in tutte le direzioni e contiene molteplici lunghezze d’onda.
Queste proprietà del raggio laser lo rendono estremamente utile in diversi campi dell’industria, soprattutto dove è necessaria una grande precisione: incisioni, taglia, forature. Ma anche per tecnologie più alla portata di tutti. Facciamo qualche esempio:
- Internet: i laser sono alla base delle comunicazioni in fibra ottica proprio perchè trasmettono grandi quantità di dati in forma di impulsi luminosi
- Lettori CD e DVD per la lettura delle informazioni digitali incise sulla superficie dei dischi
- Codici a barre per leggere le informazioni univoche contenute nelle barre (di larghezza diversa) e negli spazi tra queste
3. Effetto fotoelettrico - Premio Nobel per la Fisica nel 1921
Sicuramente è un nome che non ha bisogno di grandi presentazioni quello di Albert Einstein, e potremmo dire che lo stesso vale per la sua celebre teoria della relatività. Una teoria che ha rivoluzionato il concetto di tempo e spazio: questi non sono assoluti, ma relativi, appunto, al sistema di riferimento. Contrariamente a quanto pensano in molti, Einstein fu insignito del premio Nobel non per questa scoperta ma per una di portata più modesta, ovvero la scoperta relativa all’effetto fotoelettrico con un Nobel assegnato retroattivamente nel 1922 per l’anno 1921, dopo un’ondata di polemiche per il mancato riconoscimento alla Teoria della Relatività. In sostanza Einstein aveva dimostrato nel 1905 che la luce è composta da particolari particelle, i fotoni, e che l’energia di ogni fotone è proporzionale alla frequenza della luce.
Anche in questo caso troviamo delle applicazioni di questo concetto nella vita di tutti i giorni. Un esempio evidente è quello dei pannelli fotovoltaici, che sfruttano proprio la luce per produrre energia.
4. Batteria agli ioni di Litio - Premio Nobel per la Chimica nel 2019
Nel 2019 furono tre gli scienziati ad aggiudicarsi il Premio Nobel: Stanley Whittingham, John B. Goodenough e Akira Yoshino. Tutti e tre, in momenti diversi della loro carriera, hanno fatto una serie di scoperte e apportato innovazioni che hanno costruito la base del funzionamento della batteria agli ioni di litio che venne commercializzata per la prima volta nel 1991 ma le cui radici affondano in intuizioni scientifiche dei primi del Novecento.
> Abbiamo approfondito la storia e il funzionamento delle batterie agli ioni di litio QUI
Le batterie al litio sono le più comuni nei dispositivi digitali che usiamo tutti i giorni come smartphone, tablet, smartwatch. Ma non solo: si trovano batterie anche nei veicoli elettrici come nel caso delle e-bike e accumulatori di energia come gli UPS (sistemi di alimentazione di emergenza), che vengono utilizzati come alimentatori durante le interruzioni di corrente.