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Showing Revision 20 created 12/24/2020 by Nicoletta Pedrana.

  1. Quando iniziai il liceo
    con il mio nuovo telefono Nokia,
  2. pensavo di avere il nuovissimo
    e più bel rimpiazzo
  3. del mio vecchio walkie-talkie rosa
    da principessa.
  4. Però, ora io e i miei amici potevamo
    mandarci messaggini o parlarci
  5. ovunque fossimo,
  6. invece di fare finta,
  7. quando scorrazzavamo
    tra i nostri giardini.
  8. Ora, sarò onesta.
  9. Al tempo, non pensavo molto a come
    erano fatti questi dispositivi.
  10. Apparivano il giorno di Natale,
  11. forse li facevano gli elfi
    nel laboratorio di Babbo Natale.
  12. Ho una domanda per voi.

  13. Chi credete siano i veri elfi
    che creano questi dispositivi?
  14. Se lo chiedessi a molte
    persone che conosco,
  15. direbbero che sono gli ingegneri in felpa
    della Silicon Valley
  16. che lavorano alla programmazione.
  17. Ma questi dispositivi
    richiedono molto lavoro
  18. prima che siano pronti
    per qualsiasi programma.
  19. Questi dispositivi cominciano
    a livello atomico.
  20. Se lo chiedete a me,
  21. i chimici sono i veri folletti.
  22. Esatto, ho detto l chimici,
  23. La chimica è la vera eroina delle
    comunicazioni elettroniche.
  24. E il mio scopo oggi è quello
    di convincervi
  25. ad essere d'accordo con me.
  26. Ok, partiamo da qualcosa di semplice,

  27. e guardiamo dentro a questi dispositivi
    che creano così tanta dipendenza.
  28. Perché senza la chimica,
  29. la superstrada delle informazioni
    che tanto amiamo
  30. sarebbe soltanto uno scintillante
    e costoso fermacarte.
  31. La chimica fa funzionare
    tutti questi strati.
  32. Iniziamo dallo schermo.
  33. Come credete che si ottengano
    quei colori così vividi e brillanti
  34. che amiamo così tanto?
  35. Beh, ve lo dico io.
  36. All'interno dello schermo
    ci sono polimeri organici
  37. che trasformano l'elettricità
    nei colori blu, rosso e verde
  38. che ci piace vedere nelle nostre foto.
  39. E se passassimo alla batteria?

  40. Qui sì che c'è una bella ricerca.
  41. Come prendere i principi chimici
    delle batterie tradizionali
  42. e metterli insieme ai nuovi
    elettrodi di superficie,
  43. così da includere più carica
    in uno spazio più piccolo,
  44. per poter dare energia
    ai dispositivi tutto il giorno,
  45. mentre ci facciamo i selfie,
  46. senza dover ricaricare le batterie
  47. o star seduti attaccati
    a una presa elettrica?
  48. E se parlassimo degli adesivi
    che tengono tutto insieme,

  49. così che possono resistere all'uso
    frequente che ne facciamo?
  50. Dopotutto, da millennial,
  51. devo tirar fuori il mio telefono almeno
    200 volte al giorno per controllarlo,
  52. e nel farlo, lo faccio cadere
    due o tre volte.
  53. Ma quali sono i veri cervelli
    di questi dispositivi?

  54. Cosa li fa funzionare nel modo
    che ci piace così tanto?
  55. Beh, questo ha a che fare con i
    componenti elettrici e i circuiti
  56. che sono stampati
    nella scheda elettronica.
  57. O forse preferite una metafora biologica--
  58. la scheda madre,
    forse ne avete sentito parlare.
  59. Invece, non si parla molto
    del circuito stampato.
  60. E sinceramente, non so perché.
  61. Forse perché è lo strato meno sexy
  62. ed è nascosto sotto tutti
    gli altri bellissimi strati.
  63. Ma è arrivato il momento
    di dare a questo componente Clark Kent
  64. il merito da Superman che si merita.
  65. E quindi vi faccio una domanda.

  66. Che cosa pensate sia
    il circuito stampato?
  67. Prendete una metafora.
  68. Pensate alla città in cui vivete.
  69. Ci sono tutti questi luoghi
    di interesse che volete raggiungere:
  70. casa vostra, dove lavorate, i ristoranti,
  71. un paio di Starbucks in ogni isolato.
  72. E così costruiamo strade
    che li connettono tutti.
  73. Ecco cosa è il circuito stampato.
  74. Solo che, invece di avere cose
    come ristoranti,
  75. abbiamo transistor sopra dei chip,
  76. condensatori, resistenze,
  77. tutti questi componenti elettrici
  78. che devono trovare il modo
    di comunicare fra di loro.
  79. E quali sono le nostre strade?
  80. Costruiamo dei piccolissimi
    cavi di rame.
  81. La domanda successiva è,

  82. come facciamo questi piccoli cavi di rame?
  83. Sono davvero piccoli.
  84. Andiamo dal ferramenta,
  85. prendiamo una bobina di filo di rame,
  86. una tronchesina, tagliamo un po',
  87. cuciamo tutto insieme e poi, sbam!
    Abbiamo il nostro circuito stampato?
  88. Assolutamente no.
  89. Questi cavi sono troppo piccoli per farlo.
  90. Così, dobbiamo affidarci
    alla nostra amica: la chimica.
  91. Ora, il processo chimico per creare
    questi piccolissimi cavi in rame

  92. è apparentemente semplice.
  93. Iniziamo con una soluzione
  94. di sfere di rame a carica positiva.
  95. Poi aggiungiamo
    un circuito stampato isolato.
  96. E alimentiamo le sfere di carica positiva
  97. con degli elettroni di carica negativa
  98. aggiungendo formaldeide alla miscela.
  99. Vi ricordate la formaldeide.
  100. Dall'odore tipico,
  101. usato per conservare le rane
    nelle lezioni di biologia.
  102. Sembra che possa fare molto più di quello.
  103. Ed è un vero componente chiave
  104. nella produzione dei cavi di rame sottili.
  105. Gli elettroni sulla formaldeide
    hanno un istinto.
  106. Vogliono passare alle sfere in rame
    caricate positivamente.
  107. E tutto a causa di un processo
    chiamato ossidoriduzione.
  108. E quando questo avviene,
  109. possiamo prendere queste
    sfere di rame a carica positiva
  110. e trasformarle in brillante
  111. lucente, rame metallico e conduttivo.
  112. E una volta ottenuto rame conduttivo,
  113. siamo a un buon punto.
  114. E facciamo comunicare
    quei componenti elettrici
  115. fra di loro.
  116. Quindi, di nuovo grazie alla chimica.
  117. Fermiamoci un momento

  118. a pensare quanto siamo
    arrivati lontano con la chimica.
  119. Chiaramente, nelle comunicazioni
    elettroniche,
  120. la dimensione conta.
  121. Quindi, pensiamo a come possiamo
    rimpicciolire i nostri dispositivi,
  122. così da poter passare dal cellulare
    Zack Morris degli anni 90
  123. a qualcosa di più elegante,
  124. come i telefoni di oggi che possono
    stare in una tasca.
  125. Siamo realistici però:
  126. niente può veramente entrare nelle
    tasche dei pantaloni da donna,
  127. se si riesce a trovare un
    paio di pantaloni con le tasche.
  128. (Risate)

  129. E non credo che la chimica possa
    aiutarci con questo problema.

  130. Ma più che rimpicciolire il dispositivo,
  131. è come rimpiccioliamo
    il circuito al suo interno
  132. e rimpicciolirlo di 100 volte,
  133. così da portare il circuito da micrometri
  134. fino ai nanometri?
  135. Perché, diciamolo,
  136. ora, ciò che vogliamo sono telefoni
    più potenti e più veloci.
  137. Per maggiore potenza e velocità
    occorre più circuiteria.
  138. Quindi, come lo facciamo?

  139. Non abbiamo il raggio magico
    elettromagnetico che rimpicciolisce,
  140. come il Prof. Wayne Szalinski in
    "Tesoro mi si sono ristretti i ragazzi"
  141. per rimpicciolire i suoi bambini.
  142. Per sbaglio ovviamente.
  143. Oppure lo abbiamo?
  144. Beh, in realtà, in questo campo,
  145. c'è una procedimento
    che è molto simile a quello.
  146. E si chiama fotolitografia.
  147. Nella fotolitografia, prendiamo
    la radiazione elettromagnetica,
  148. o quello che noi chiamiamo luce,
  149. e la usiamo per rimpicciolire
    parte del circuito,
  150. così che potremmo inserirne di più
    in uno spazio veramente piccolo.
  151. Ora, come funziona?

  152. Iniziamo da un substrato
  153. con una pellicola sensibile alla luce.
  154. Poi lo copriamo con una maschera
    sulle quali sono diesegnate
  155. linee sottili e le caratteristiche
  156. che faranno funzionare il telefono
    nel modo in cui vogliamo.
  157. Poi lo esponiamo a luce intensa
    che facciamo passare dalla maschera
  158. e questo crea un'ombra di
    disegno sulla superficie.
  159. Da qualsiasi punto la luce passi
    attraverso la maschera,
  160. causerà una reazione chimica.
  161. E brucerà l'immagine
    dello schema sul substrato.
  162. La domanda che vi state forse chiedendo è:

  163. come si passa da un'immagine impressa
  164. alle linee sottili e pulite
    e alle caratteristiche?
  165. E per questo, dobbiamo usare
    una soluzione chimica
  166. chiamata sviluppatore.
  167. Ora, lo sviluppatore è speciale.
  168. Può prendere tutte le aree non esposte
  169. e rimuoverle in modo selettivo,
  170. lasciando delle linee
    sottili pulite e le caratteristiche
  171. e far funzionare
    il nostro dispositivo miniaturizzato.
  172. Quindi, abbiamo usato la chimica
    per costruire i dispositivi

  173. e l'abbiamo usata per rimpicciolirli.
  174. Quindi forse vi ho convinto
    che la chimica è la vera eroina
  175. e che potremmo anche finirla qui.
  176. (Applausi)

  177. Un momento, non abbiamo finito.

  178. Non così presto.
  179. Perché siamo tutti essere umani.
  180. E come essere umano, voglio di più.
  181. E così ora voglio pensare
    a come usare la chimica
  182. per ottenere ancora
    di più dal dispositivo.
  183. Ora ci viene detto che quello che
    vogliamo è qualcosa che si chiama 5G,

  184. o la promessa quinta
    generazione wireless.
  185. Ora, potreste aver sentito del 5G
  186. nelle pubblicità che cominciano a uscire,
  187. O forse qualcuno di voi l'ha già usata
  188. durante le olimpiadi invernali del 2018.
  189. Quello che mi entusiasma di più del 5G
  190. è che, quando sono in ritardo, uscendo
    di corsa di casa per prendere un volo,
  191. posso scaricare dei film
    sul dispositivo in 40 secondi
  192. invece di 40 minuti.
  193. Ma una volta che avremo il vero 5G,
  194. sarà molto di più
    dello scaricare quanti più film
  195. possiamo mettere sul dispositivo.
  196. Quindi la domanda è,
    perché non abbiamo ancora il 5G?

  197. E vi dirò un piccolo segreto.
  198. La risposta è piuttosto facile.
  199. È molto difficile da fare.
  200. Vedete, se usate i materiali
    tradizionali e il rame
  201. per costruire dispositivi 5G,
  202. il segnale non riuscirà
    a raggiungere la sua destinazione.
  203. Nel metodo tradizionale,
    usiamo degli strati isolanti molto ruvidi

  204. per supportare i fili di rame.
  205. Pensate alle chiusure di velcro.
  206. È la ruvidità dei due pezzi
    che li fa stare insieme.
  207. Questo è molto importante
    se volete avere un dispositivo
  208. che duri più a lungo
  209. di quanto ci vuole a scartarlo
  210. e a installarci tutte le applicazioni.
  211. Ma questa ruvidità causa un problema.

  212. Vedete, alla velocità per il 5G
  213. il segnale deve viaggiare vicino
    a quella ruvidità.
  214. E questo fa si che si perda prima
    di raggiungere la sua destinazione finale.
  215. Pensate ad una catena montuosa.
  216. Con un sistema complesso
    di strade che vanno su e giù
  217. e voi cercate di arrivare
    dall'altra parte.
  218. Non credete anche voi
  219. che probabilmente ci vorrà
    tantissimo tempo
  220. e che probabilmente vi perderete,
  221. se doveste andare su e giù
    per tutte le montagne,
  222. invece di scavare un tunnel piatto
  223. che può andarci direttamente attraverso?
  224. È la stessa cosa con i dispositivi 5G.
  225. Se potessimo rimuovere questa ruvidità,
  226. allora potremmo mandare il segnale 5G
  227. direttamente senza interruzioni.
  228. Sembra bello vero?
  229. Ma, un attimo.

  230. Non ho detto che abbiamo
    bisogno della ruvidità
  231. per tenere insieme il dispositivo?
  232. E se lo rimuovessimo, il rame
  233. non si attaccherebbe più
    al substrato sottostante.
  234. Pensate a costruire una casa
    con pezzi di Lego,
  235. con i recessi e fessure
    che si attaccano insieme,
  236. invece di mattoncini lisci.
  237. Quale dei due avrà
    più integrità strutturale
  238. quando un bambino di due anni
    ci passerà vicino muovendosi velocemente,
  239. facendo finta di essere Godzilla
    e buttando giù tutto?
  240. Ma se mettessimo della colla
    su quei mattoncini lisci?
  241. Ed è questo che l'industria
    sta aspettando.
  242. Aspetta che i chimici
    progettino delle superfici nuove e lisce
  243. con maggiore adesione intrinseca
  244. per alcuni di questi cavi di rame
  245. E quando risolveremo il problema,

  246. e lo risolveremo,
  247. e lavoreremo con i fisici e gli ingegneri
  248. per risolvere tutte le sfide del 5G,
  249. allora il numero di applicazioni
    andrà alle stelle.
  250. Quindi, sì, avremmo cose come auto
    che guidano da sole,
  251. perché le nostre reti di dati potranno
    gestire la velocità
  252. e la quantità di informazione necessaria
    per farle funzionare.
  253. Ma cominciamo a usare l'immaginazione.
  254. Immaginiamo di andare al ristorante con
    un amico che è allergico alle noccioline,
  255. prendere il telefono,
  256. muoverlo sopra il cibo
  257. e farci dare dal cibo
  258. una risposta veramente importante
    a una domanda--
  259. mortale o sicuro da mangiare?
  260. O forse i dispositivi saranno così bravi
  261. a processare le informazioni su di noi,
  262. da diventare come i nostri
    personal trainer.
  263. E conosceranno il modo più efficiente
    per farci bruciare le calorie.
  264. So che a Novembre,
  265. quando proverò a perdere
    un po' del peso della gravidanza,
  266. mi piacerebbe avere un dispositivo
    che mi dica come farlo.
  267. Non so come altro dirlo,

  268. tranne che la chimica è forte.
  269. E fa funzionare tutti questi
    dispositivi elettronici.
  270. Quindi, la prossima volta
    che mandate un sms o vi fate un selfie,
  271. pensate a tutti gli atomi
    che stanno lavorando sodo
  272. e le innovazioni che ci sono state
    prima di loro.
  273. Chissà,
  274. forse alcuni di voi che state ascoltando,
  275. forse anche dai vostri cellulari,
  276. decideranno che anche voi
    vorrete fare da spalla
  277. a Capitan Chimica,
  278. la vera eroina
    dei dispositivi elettronici.
  279. Grazie per la vostra attenzione

  280. e grazie alla chimica.
  281. (Applausi)