L’acceleratore NanoTerasu cerca di cambiare le regole del gioco per la tecnologia giapponese
Soprannominato “microscopio gigante”, un impianto di prossima generazione in grado di analizzare le particelle fin nei minimi dettagli, aprendo potenzialmente la strada ai progressi nella scienza dei materiali e nello sviluppo di farmaci, ha iniziato ad operare in aprile in un campus dell’Università Tohoku di Sendai, nel nord-est Giappone.
Dotato di una tecnologia all'avanguardia, NanoTerasu, costruito attraverso un partenariato regionale pubblico-privato, utilizza la radiazione di sincrotrone in cui le onde elettromagnetiche come i raggi X sono generate da un acceleratore di elettroni.
Poiché la struttura consente agli scienziati di osservare materiali su scala nanometrica, o un miliardesimo di metro, si prevede che stimolerà l’innovazione per varie applicazioni di sviluppo industriale, compreso il mantenimento degli standard di qualità alimentare.
"Stiamo creando risultati all'avanguardia che aumenteranno la competitività del Giappone", ha affermato Masataka Kado, portavoce delle pubbliche relazioni di NanoTerasu, che ha anche partecipato allo sviluppo della struttura, dopo che è entrata in funzione il 1 aprile.
Questa imponente struttura presenta un acceleratore lineare lungo 110 metri e un acceleratore circolare con una circonferenza di circa 350 metri, con un costo di costruzione totale di circa 38 miliardi di yen (243 milioni di dollari).
La struttura può accelerare gli elettroni quasi alla velocità della luce ed emette radiazione di sincrotrone sotto l'influenza di un campo magnetico, il processo che coinvolge una luce altamente concentrata un miliardo di volte più intensa della luce del sole. Si occupa principalmente dei raggi X molli, cioè dei raggi X con lunghezze d'onda maggiori.
Tra le altre istituzioni, gli Istituti nazionali di scienza e tecnologia quantistica e radiologica e il Photon Science Innovation Center sono coinvolti nella gestione della struttura.
NanoTerasu può osservare fenomeni su scala nanometrica che possono fornire al settore informazioni cruciali, offrendo alle aziende un vantaggio rispetto alla concorrenza in termini di competitività del prodotto.
Ad esempio, la struttura può analizzare il comportamento degli elettroni nei materiali per comprendere meglio gli elementi chimici presenti nei pneumatici di gomma usati per vedere come il deterioramento li influenza su scala nanometrica, o visualizzare le funzioni delle proteine in essi contenute per valutarne l’efficacia.
Sono queste le idee che hanno ispirato il nome dello stabilimento. “Terasu” è il termine giapponese per evidenziare qualcosa.
Per molti anni in Giappone, la struttura dominante è stata la struttura di radiazione di sincrotrone SPring-8 a Sayo, nella prefettura di Hyogo, che utilizza raggi X duri per analizzare la struttura dei materiali.
Ma secondo il Ministero dell'Istruzione, della Cultura, dello Sport, della Scienza e della Tecnologia, negli ultimi anni si è posto l'accento anche sull'analisi dello stato e della funzione dei materiali e sull'utilizzo dei raggi X molli.
In Europa e negli Stati Uniti sono sorti alcuni impianti 100 volte più efficienti di quelli giapponesi. NanoTerasu è l’innovazione degli studi condotti dal ministero e lanciata nel 2014 per invertire il divario prestazionale.
Essendo all’avanguardia nella tecnologia, il governo si impegna a ridurre le barriere al suo utilizzo. Sendai, che ha ottenuto il diritto di utilizzare la struttura NanoTerasu per 2 ore all'anno, ha predisposto un sistema che consente alle aziende che operano localmente di utilizzarla ad una tariffa di circa 000 yen l'ora.
La Prefettura di Miyagi, che ha contribuito ai costi di sviluppo, sostiene il progetto offrendo riduzioni ed esenzioni dalle tariffe. Sendai è la capitale della prefettura.
Per dimostrare l’utilità degli impianti di radiazione di sincrotrone, il governo della prefettura ha tenuto un incontro a marzo, prima del lancio di NanoTerasu, per riferire i risultati delle aziende che hanno utilizzato con successo gli impianti esistenti.
Iris Ohyama Inc., con sede a Sendai e nota come leader di mercato negli elettrodomestici innovativi, ha riferito dopo che le aziende del settore privato si sono unite alle operazioni di test della struttura a marzo, su come cambia la qualità del tonno quando viene scongelato.
L'azienda è stata in grado di esaminare in che modo l'umidità rilasciata durante lo scongelamento può alterare il gusto del pesce su scala nanometrica. "Se riusciamo a comprendere il meccanismo (del cambiamento di qualità), possiamo avere fiducia nello sviluppo del nostro prodotto", ha affermato un funzionario dell'azienda.
Il sindaco di Sendai Kazuko Kori ha detto che spera che la nuova struttura serva da "catalizzatore per lo sviluppo industriale locale".
La Federazione economica regionale del Tohoku stima che nel prossimo decennio l'impatto economico dell'attività di NanoTerasu ammonterà a 1 trilioni di yen.
Un funzionario della città di Sendai ha detto: "Vorremmo far conoscere al pubblico l'importanza di questa struttura in modo che non diventi un elefante bianco". »
