La materia programmabile è l’idea che invece di costruire gli oggetti pezzo per pezzo, si possano scrivere le regole perché si costruiscano da soli. Il DNA lo fa da quasi 4 miliardi di anni: un genoma, e il cervello si assembla. A gennaio 2026, su Nature Physics, un team dell’ISTA e della Brandeis University ha pubblicato il primo framework termodinamico che predice quali nanostrutture sono assemblabili e quali no. Il mercato del DNA nanotech vale già 5,5 miliardi di dollari, e le previsioni dicono che diventeranno 52 miliardi entro il 2034. Ecco cosa significa per il mondo che verrà.
La grammatica degli atomi
Il fatto è questo: tutti parlano di intelligenza artificiale, e con buone ragioni. Ma la materia programmabile gioca su un piano diverso, più profondo e (per certi versi) più radicale. L’AGI su silicio arriverà probabilmente entro pochi anni. La materia programmabile su scala industriale richiederà 30-50 anni, forse di più. Sono tappe sequenziali, non concorrenti: l’AI progetta ciò che la materia programmabile costruirà.
Lo studio su Nature Physics firmato da Maximilian Hübl e Carl Goodrich è un primo tassello concreto. I ricercatori hanno scoperto che le possibili combinazioni di autoassemblaggio seguono una geometria precisa: un “poliedro convesso ad alta dimensione” che funziona come una specie di manuale d’istruzioni termodinamico. Tradotto: per la prima volta esiste un modo per sapere in anticipo se una certa nanostruttura si può assemblare da sola oppure no. E i test con particelle di DNA origami hanno confermato le previsioni.
Cosa cambia quando le cose si costruiscono da sole
Proviamo a immaginare cosa succederà quando, tra decenni, questa tecnologia uscirà dai laboratori. Ripeto: non domani (calma), ma entro la metà del secolo. Le conseguenze investono praticamente tutto.
La manifattura è il primo dominio a tremare. Se gli oggetti si “coltivano” da substrati abbondanti invece di essere lavorati con macchinari da materiali scarsi, il costo marginale dei beni fisici crolla verso lo zero. Ogni economia costruita sulla produzione industriale (la Cina, la Germania, buona parte dell’Asia) affronta uno sconvolgimento paragonabile a quello che il software ha fatto ai media. Anzi, più grande.
La medicina cambia natura. Il rilascio mirato dei farmaci, l’ingegneria tissutale, la riparazione cellulare diventano problemi di design, non di chimica bruta. Già oggi i NanoGripper in DNA origami afferrano virus e li neutralizzano in provetta. L’invecchiamento (che è, in fondo, un problema di autoassemblaggio che si degrada) diventa potenzialmente trattabile. “Potenzialmente” è la parola chiave: tra il laboratorio e il paziente c’è ancora un deserto da attraversare.
L’energia è un problema di materiali travestito. Solare migliore, accumulo migliore, contenimento della fusione migliore: tutto richiede architetture molecolari che oggi non sappiamo fabbricare. La materia programmabile le fa crescere. L’abbondanza energetica, a quel punto, segue nel giro di una generazione.
La geopolitica degli atomi
Ecco dove la faccenda diventa scomoda. Oggi il potere si basa su tre cose: risorse naturali, capacità produttiva e hardware militare. La materia programmabile, a regime, le rende tutte e tre obsolete. Il potere si concentra su chi controlla i “file di progetto”: le regole di assemblaggio. Proprietà intellettuale pura. Che è infinitamente copiabile, infinitamente rubabile e impossibile da mettere in cassaforte.
La corsa è già iniziata, anche se con i ritmi della scienza di base (lenti, per fortuna, rispetto a quelli dell’hype). Gli Stati Uniti dominano la ricerca fondamentale: il MIT Self-Assembly Lab di Skylar Tibbits, il Wyss Institute di Harvard, il Caltech di Paul Rothemund (l’inventore del DNA origami). La Cina punta sui volumi: ricercatori della USTC hanno dimostrato nanostrutture autoreplicanti a temperatura ambiente. L’Europa tiene il passo sulla teoria, con il cluster di Monaco (Dietz, Simmel, Liedl) e il lavoro dell’ISTA appena pubblicato.
Il numero che dovrebbe fermarti
Il cervello umano ha circa 86 miliardi di neuroni. Un grammo di materia contiene circa 10²³ atomi: centomila miliardi di miliardi di potenziali unità di calcolo. Otto ordini di grandezza più del silicio. In un volume che sta nel palmo di una mano. Il tutto, potenzialmente, a 20 watt (il consumo del cervello biologico, contro le centrali elettriche che alimentano i data center attuali).
Lo ripeto ancora una volta, non è che questo scenario sia dietro l’angolo. La materia programmabile che “computa” a livello atomico è un orizzonte di mezzo secolo, forse di più. Ma il DNA che “pensa” e “ricorda” non è più un’ipotesi: è un esperimento riuscito. E il mercato del DNA nanotech cresce del 25% all’anno. Vedete voi.
La domanda che nessuno vuole fare
Se costruiamo un computer fatto di materia con 10²³ unità di elaborazione, organizzate dall’AI in un’architettura ottimale, con coerenza quantistica… come facciamo a sapere se è cosciente? Non sappiamo dimostrare neanche che altri esseri umani siano coscienti: lo deduciamo dalla somiglianza con noi stessi. Un’intelligenza derivata dalla fisica (i cui concetti emergono dall’interazione atomica con la realtà, non dal linguaggio umano) sarebbe così aliena che i nostri segnali abituali non si applicherebbero.
Insomma: potremmo costruire qualcosa che pensa in modi che non siamo strutturalmente in grado di percepire. E potremmo non accorgercene.
La vera partita del futuro non è chi vince la corsa all’AI. È chi scrive il primo linguaggio di programmazione universale per la materia. Perché chi lo scriverà non vincerà una gara tecnologica: scriverà il substrato della prossima civiltà.
Scheda studio
- Titolo: A polyhedral structure controls programmable self-assembly
- Autori: Maximilian C. Hübl, Thomas E. Videbæk, Daichi Hayakawa, W. Benjamin Rogers, Carl P. Goodrich
- Istituzione: Institute of Science and Technology Austria (ISTA) / Brandeis University
- Rivista: Nature Physics, vol. 22, pp. 294-301, gennaio 2026
- DOI: 10.1038/s41567-025-03120-3
Approfondisci
Il campo della materia programmabile incrocia molti dei temi che Futuro Prossimo racconta da anni. Il DNA come substrato computazionale è già realtà nei nanomateriali che “pensano” e archiviano dati, e le nanostrutture in DNA origami stanno già trovando applicazioni concrete nella lotta a virus e tumori. L’idea che il nostro futuro di archiviazione passi dal silicio al DNA ha radici profonde, che arrivano fino alle prime cartucce biologiche per i data center.
