Gli elettroni del silicio, gli elettroni delle proteine

L’11 novembre 2015 il prof. Fabio Beltram della Scuola Normale Superiore, terrà una Conferenza Pubblica di Biofisica per il progetto VIS, alle ore 18:00 in Sala Azzurra. La conferenza, che inaugurerà la serie di conferenze pubbliche di VIS per l’anno accademico 2015-2016, sarà seguita da un rinfresco nella Sala del Gran Priore.

Gli elettroni del silicio, gli elettroni delle proteine

La capacità di modificare la materia è tratto distintivo della nostra specie e ha raggiunto in questi ultimi decenni un nuovo traguardo: il disegno della materia con precisione nanometrica. Questo apre straordinarie nuove possibilità per innovazioni che stanno cambiando la nostra vita davvero sotto tutti gli aspetti. Purtroppo, il nostro linguaggio e la nostra stessa visione della realtà non si sono adeguate, sono rimaste ferme a oltre un secolo fa e ciò rappresenta un ostacolo alla nostra possibilità di capire – e talvolta accettare – queste opportunità e novità.

In questa conversazione verrà riesaminata la nostra idea di elettrone, partendo da semplici considerazioni del mondo dell’elettronica e della biologia per provare a costruire un’immagine mentale della realtà che ci aiuti a comprendere a livello intuitivo le proprietà del mondo del nanometro. Gli elettroni del silicio e gli elettroni delle proteine sono infatti “gli stessi elettroni”, ma portano a funzionalità che noi consideriamo distinte come il trattamento dell’informazione in un computer o l’ordinato svolgersi dei processi biologici nelle cellule, e quindi la nostra stessa vita. Quali sono le caratteristiche dell’elettrone che rendono questo possibile e, oggi, controllabile?

Laureato in Fisica e in Ingegneria Elettronica ha svolto attività di ricerca negli USA presso i Laboratori Bell dal 1986 al 1991 e quindi – dal 1992 – presso la Scuola Normale Superiore dove è Professore Ordinario di Fisica della Materia e Direttore del Laboratorio di Nanoscienza (Laboratorio NEST). E’ Direttore della Scuola Normale Superiore. E’ inoltre Fellow della American Physical Society e Senior Member di IEEE.

Fabio Beltram svolge con il suo gruppo attività di ricerca su un ampio spettro di tematiche nel campo della nanoscienza e della nanotecnologia e i suoi risultati sono apparsi in circa duecentocinquanta pubblicazioni su riviste internazionali e brevetti europei e internazionali. Da sempre si è occupato di fisica e applicazioni delle nanostrutture di semiconduttori e ibride superconduttore-semiconduttore, ma negli ultimi anni ha svolto in modo crescente attività di ricerca in biofisica molecolare per affrontare con l’approccio innovativo della nanoscienza questioni rilevanti di interesse biomedico.

Tra le tematiche attualmente studiate: trasporto coerente in nanostrutture semiconduttrici e ibride, porte logiche per la computazione quantistica, sorgenti laser nei THz. Per la ricerca in biofisica molecolare le linee principali sono il disegno e l’applicazione di vettori per il drug delivery, biosensori, nuovi mutanti delle proteine verdi fluorescenti per la proteomica a livello di singola molecola in cellule viventi.