La Stampa, 8 gennaio 2024
Il metro del mondo
Chi decide quanto vale esattamente un secondo? O un metro, un chilo? Durante una transazione in Borsa come si stabilisce chi è arrivato prima? O ancora, chi misura il cambiamento climatico? E infine, chi può stabilire se un barolo è davvero un barolo oppure un olio è proprio stato realizzato con olive liguri?La risposta risiede nella zona Sud di Torino. Diciotto edifici immersi nel verde: si chiama Inrim, Istituto nazionale di ricerca metrologica, ci lavorano circa 300 persone, la metà ricercatori. Esiste dal 2006 ma la sua è una storia centenaria: è il prodotto della fusione di due storici enti torinesi, l’Istituto elettrotecnico «Galileo Ferraris» e l’Istituto di metrologia «Colonnetti». Qui si realizzano, custodiscono e sviluppano i campioni di riferimento nazionali delle sette unità di base: metro, chilogrammo, secondo, ampere, kelvin, mole e candela. E si garantisce l’affidabilità di tutte le misure e la loro comparabilità a livello internazionale.In una delle palazzine è custodito un orologio atomico al cesio: è il campione nazionale che realizza il secondo. Quando in tv o alla radio davano l’ora esatta, arrivava da qui. «L’Italia è stata il quarto Paese al mondo ad averne uno», racconta Davide Calonico, responsabile di una delle tre divisioni dell’Inrim, dedicata a Metrologia quantistica e nanotecnologie. «Oggi ce ne sono dieci e, insieme, realizzano il tempo atomico internazionale». Tutti gli orologi del mondo sono regolati per stare dietro a loro. In un altro edificio è conservato il campione del metro, ottenuto misurando la lunghezza d’onda di sorgenti laser. Siamo dieci metri sotto terra a una temperatura costante di 20 gradi per evitare alterazioni. E l’unità base della temperatura? Sta in una sfera acustica dentro cui passa un gas: dalla velocità del suono prodotto si ottiene il kelvin.«La metrologia è essenziale per l’organizzazione della società, per l’industria e il commercio», spiega Pietro Asinari, professore al Politecnico dal 2020 direttore dell’ente. Inrim ogni anno emette circa 1.800 certificati per aziende o istituti che devono validare i loro prodotti o dirimere controversie. «Moltiplicati per tutti i laboratori accreditati si arriva a 5 milioni di test l’anno». Un’attività in tumultuosa espansione per stare al passo con le richieste. Ad esempio: di cosa parliamo quando si afferma la necessità di contenere il riscaldamento globale entro i due gradi? Chi li calcola? All’Inrim hanno validato la temperatura più alta mai registrata in Europa (48,8 gradi l’11 agosto 2021 a Siracusa) e la terza di sempre: 53,7 gradi in Kuwait, nel 2016. «Il problema dei fenomeni climatici sono le interferenze esterne», spiega Andrea Merlone. «Vento, pioggia, sole, ma anche la semplice taratura e il posizionamento delle apparecchiature possono alterare le misurazioni». Per questo tutti fanno riferimento a Inrim dove c’è un macchinario capace di simulare qualunque tipo di ambiente: da zero a 8 mila metri di altitudine, da -40 a 60 gradi, e poi vento, umidità. «Possiamo verificare come gli strumenti rispondono in diverse condizioni». Inrim partecipa a progetti di valutazione del cambiamento climatico al circolo polare artico e sull’Himalaya: anche qui il nodo decisivo è tarare gli strumenti perché effettuino misurazioni efficaci.La struttura di Merlone fa parte della divisione di Metrologia applicata e ingegneria dove c’è chi – come la responsabile, Michela Sega – definisce come misurare gli inquinanti e individuarne l’origine: naturale o frutto delle emissioni causate dall’attività dell’uomo. Di pari passo, in un mondo che ha sempre più bisogno di energia, nei laboratori si studiano i supercondensatori che potrebbero superare le batterie essendo più duraturi, sostenibili e potenti. Ma si studia anche come recuperare l’energia elettrica prodotta dai treni in frenata. «Una linea pendolari disperde in un anno una quantità di energia pari al consumo di 365 mila famiglie», rivela Marco Zucca. O come permettere al gestore della rete ferroviaria di fatturare a ciascuna azienda (Trenitalia, Italo) l’esatto consumo. E poi ci sono i gas, dall’idrogeno al metano, sempre più cruciali ma spesso resi difettosi dalla presenza di acqua. Nel campus c’è il campione nazionale per scovare acqua in un gas ultrapuro. «Al mondo ne esistono solo altri due: in Corea e Giappone», rivela Vito Fernicola.La scienza delle misure è diventata essenziale anche per la salute: monitorare nel tempo le malattie, misurare le risposte alle terapie farmacologiche. Una delle ricerche di frontiera, che fa capo alla divisione Metrologia dei materiali innovativi e scienze della vita guidata da Paola Tiberto, studia il potenziale dei campi elettromagnetici in medicina.Uno degli sviluppi più recenti riguarda l’alimentazione: indagare se i prodotti sono conformi a quel che dichiarano. Come? Analizzando le sostanze che contengono e, da queste, risalendo alla provenienza. Un vino prodotto nelle Langhe ha un’impronta specifica che lo distingue da altre zone. Si può rilevare il latte usato per un formaggio. O l’olio: ogni zona ha la sua impronta e ciascun elemento contiene le tracce del luogo in cui è stato coltivato. Basta eseguire una sorta di risonanza magnetica.Ma la scienza delle misure ha – e avrà sempre di più – profonde implicazioni in campo tecnologico: dai sensori all’elaborazione dei dati allo spazio, tra programmi di osservazione della terra e sistemi di navigazione satellitare ormai indispensabili nella nostra quotidianità. Per le agenzie spaziali italiana ed europea Inrim sta progettando i sistemi satellitari di domani. «Dovranno inviare segnali sempre più accurati», spiega Marco Pisani.Ecco perché l’istituto che misura le nostre vite non si limita a custodire l’esistente ma vive proiettato nel futuro. Qualche mese fa ha aperto una nuova palazzina, Piquet, realizzata con Università e Politecnico, dove si sviluppano materiali, dispositivi e sensori micro-nanostrutturati, e si lavora su orologi atomici e dispositivi di comunicazione quantistica. «Di recente abbiamo incrementato la collaborazione con atenei e istituti di ricerca», spiega il direttore Asinari. «La metrologia moderna ha bisogno di cooperazione a livello nazionale e internazionale». Anche per questa ragione Inrim è in espansione. Cinque anni fa aveva 200 dipendenti, ora ne ha il 50% in più, frutto – come spiega il direttore generale Moreno Tivan – «di un piano che ha stabilizzato i precari, attratto nuovi ricercatori, ampliato gli ambiti scientifici presidiati e rafforzato la struttura gestionale». Non a caso l’istituto è uno dei non molti enti pubblici promossi dalla Corte dei Conti: ha chiuso il 2022 con un valore della produzione di 41 milioni contro i 37 del 2021 e i 30 del 2020, e con un utile di 4 milioni, paragonabile al 2021 ma di gran lunga superiore ai 501 mila euro del 2020.C’è sempre una nuova sfida che ha bisogno di una misurazione. E in alcuni casi ci vogliono decenni. «Il chilo è stato standardizzato in quarant’anni», racconta Asinari. Ora è la volta di ridefinire il secondo, entro il 2030. Una contesa fra diplomazie ma a quel tavolo l’Italia e l’Europa peseranno non poco a livello scientifico, e il merito è in buona parte di Torino. Negli ultimi anni la fontana di cesio che fornisce l’ora esatta è stata superata in precisione e affidabilità da due nuovi orologi ottici basati su atomi di itterbio e stronzio. C’è chi ha sviluppato una tecnologia, chi l’altra; Torino le ha entrambe. «Il contributo migliore alla generazione del tempo atomico internazionale – dice Davide Canonico – sta arrivando da qui». —