“Ma siamo sempre dei ciechi, anche nel caso migliore, cioé che la struttu- ra sia semplice e stabile: ciechi, e non abbiamo quelle pinzette che soven- te ci capita di sognare di notte, come uno che ha sete sogna le sorgenti, e che ci permetterebbero di prendere un segmento, di tenerlo ben stretto e diritto, e di incollarlo nel verso giusto sul segmento che è già montato. Se quelle pinzette le avessimo (e non è detto che un giorno non le avremo) saremmo già riusciti a fare delle cose graziose che fin adesso le ha fatte solo il Padreterno, per esempio montare non dico un ranocchio o una li- bellula, ma almeno un microbo o il semino di una muffa”. P. Levi, La chiave a stella, Einaudi, Torino, 1978, p. 151 U n congegno è un oggetto inventato e costruito per uno sco- po preciso e una macchina è una combinazione, semplice o complessa, di meccanismi per utilizzare, modificare, applicare o trasmettere energia [1]. Nella vita di tutti i giorni si fa largo uso di congegni e macchine macroscopiche, che, in generale, pos- sono essere definiti come insiemi di componenti assemblati in modo da poter svolgere una specifica funzione. Ciascun com- ponente del sistema compie un atto semplice, mentre l’intero si- stema  compie  una  funzione  utile  più  complessa,  caratteristica di quel particolare congegno o macchina. Per esempio, la fun- zione compiuta da un asciugacapelli (produzione di aria calda) è il risultato di atti compiuti da un interruttore, una resistenza e un ventilatore, connessi da fili elettrici e assemblati in un telaio appropriato.  Il  concetto  di  congegno  e  macchina  del  mondo macroscopico  può  essere  esteso  direttamente  al  mondo  delle molecole [2]. Per analogia con la definizione di congegno ma- croscopico, un congegno a livello molecolare può essere defini- to come un insieme organizzato di un numero discreto di com- ponenti molecolari (cioè, una struttura supramolecolare, vide in- fra) ideato per ottenere una funzione specifica. Ciascun compo- nente molecolare compie un singolo atto, mentre l’intero siste- ma supramolecolare compie una funzione più complessa, che risulta dalla cooperazione dei vari componenti. Una macchina a livello molecolare è un particolare tipo di congegno in cui i com- ponenti molecolari possono muoversi l’uno rispetto all’altro co- me risultato dell’azione di uno stimolo esterno [3]. Congegni e macchine a livello molecolare operano mediante riarrangiamen- ti elettronici e/o nucleari e, come i congegni e le macchine ma- croscopiche, hanno bisogno di energia per funzionare e devono disporre di segnali per comunicare con l’operatore. L’estensio- ne a livello molecolare del concetto di congegno e macchina è di  interesse  non  solo  per  la  ricerca  di  base,  ma  anche  per  lo sviluppo della nanoscienza e della nanotecnologia [3-8]. La corsa verso la miniaturizzazione Il  progresso  della  civilizzazione  è  inevitabilmente  legato  alla possibilità  di  costruire  nuovi  congegni  e  nuove  macchine.  Ad esempio, l’eccezionale sviluppo della tecnologia dell’informazio- ne degli ultimi cinquant’anni, che ha aumentato enormemente la disponibilità di congegni e macchine per raccogliere, elaborare ed  immagazzinare  informazioni,  si  deve  fondamentalmente  ai progressi che sono stati fatti nel campo della miniaturizzazione. Basta pensare che il primo computer elettronico aveva 18.000 valvole, pesava 30 tonnellate, occupava una stanza intera e do- Chimica e… Materiali 85 - La Chimica e l’Industria - 55    Seguente Il concetto di congegno e di macchina del mondo macroscopico può essere esteso al mondo delle molecole; in questo caso si parla di congegni e macchine a livello molecolare, per la cui costruzione si sfrutta il cosiddetto approccio “dal basso” (“bottom up”). La costruzione dal basso “atomo per atomo” non è realistica dal punto di vista chimico, mentre è possibile una costruzione dal basso “molecola per molecola”, realizzabile seguendo le indicazioni della chimica supramolecolare. L’estensione del concetto di congegno e di macchina a livello molecolare è interessante non solo dal punto di vista della ricerca di base, ma anche per lo sviluppo della nanoscienza e della nanotecnologia. di Vincenzo Balzani, Alberto Credi, Margherita Venturi V. Balzani, A. Credi, M. Venturi, Dipartimento di Chimica “G. Ciamician”, Università  di  Bologna.  vbalzani@ciam.unibo.it.  L’articolo  è  una  libera traduzione,  effettuata  dagli  autori,  della  prima  parte  dell’articolo  “The Bottom-up  Approach  to  Molecular-Level  Devices  and  Machines”  di  V. Balzani, A. Credi, M. Venturi, pubblicato sulla rivista  Chemistry A Euro- pean Journal, 2002, 8,  5525, a sua volta ripreso dal primo capitolo del libro: V. Balzani, A. Credi, M. Venturi, Molecular-level Devices and Ma- chines - A Journey into the Nano World, Wiley-VCH, Weinheim, 2003. Congegni e macchine a livello molecolare Parte prima: l’approccio “dal basso”