Scoperte serendipiche – Alfred Nobel e la serendipità

Poco dopo aver inventato la dinamite, Alfred Nobel notò che alcuni operai delle sue fabbriche avevano mal di testa quando lavoravano, mentre i sintomi svanivano nel fine settimana. Altri operai con problemi cardiaci si sentivano invece meglio al lavoro. Fu in seguito a questa casuale osservazione che alcuni medici dell’epoca capirono che la nitroglicerina poteva essere impiegata nella cura della cosiddetta angina pectoris. Poco più tardi, un’altra scoperta causale di Nobel fu la gelatina esplosiva.

Diverse scoperte scientifiche casuali, o serendipiche, sono state premiate con il Nobel. Su WonderWhy abbiamo raccontato per esempio del plasmodio della malaria, dell’anafilassi e della penicillina. Non abbiamo invece fiora parlato delle scoperte casuali proprio di Alfred Nobel, lo scienziato e filantropo che con il suo lascito ha dato origine ai premi che portano il suo nome. Quali sono state le sue scoperte serendipiche? Com’è spesso il caso quando si tratta di eventi accaduti in giorni lontani, bisogna separare storia e leggenda.

Alfred Nobel e la nitroglicerina

Alfred Nobel veniva da una famiglia di scienziati e inventori svedesi. Tuttavia alla sua nascita, nel 1833, gli affari del padre stavano andando piuttosto male in patria. Il costruttore e inventore autodidatta Immanuel Nobel cercò allora fortuna in Russia, lasciando la moglie Andriette Ahlsell Nobel a occuparsi di Alfred e dei suoi fratelli. La famiglia raggiunse Immanuel a San Pietroburgo nel 1842, dopo che questi era riuscito a farsi una posizione fabbricando armi ed equipaggiamenti per l’esercito russo.

Grazie alla nuova ricchezza, Alfred fu istruito dai migliori insegnanti e poté studiare all’estero fino a diventare ingegnere chimico, per poi cominciare a lavorare per il padre. L’impresa di famiglia in Russia andò in bancarotta dopo la fine della guerra di Crimea (1853-1856), ma quando Alfred dovette rientrare in Svezia, nel 1863, aveva in testa un obiettivo molto preciso per risollevare le sorti dell’impresa: rendere sicura la nitroglicerina.

Questa sostanza era stata inventata nel 1847 dal chimico italiano Ascanio Sobrero, che il giovane Alfred Nobel aveva conosciuto durante i propri studi a Parigi. La nitroglicerina, liquida a temperatura ambiente è un esplosivo molto potente e altrettanto instabile: basta un urto a mettere in moto la reazione che porta alla detonazione. Per questo motivo lo stesso Sobrero era fermamente contrario all’idea che venisse messa in produzione e utilizzata come esplosivo, per esempio nelle miniere, perché troppo pericolosa. Nobel lo scoprì a proprie spese: nel 1864 il fratello Emil e diverse altre persone persero la vita in un incidente nel corso di un esperimento nella fabbrica di nitroglicerina, vicino a Stoccolma, fabbrica che lo scienziato aveva aperto assieme al padre e ai familiari. Per Alfred la tragedia fu un ulteriore incentivo a rendere più sicuro l’esplosivo, al punto da fondare una propria azienda e spostarne le operazioni in una località più isolata.

L’invenzione della dinamite

Si racconta che un giorno Nobel si trovasse in laboratorio quando, per sbaglio, fece cadere della nitroglicerina e questa non era esplosa. La sostanza, in forma liquida, era stata assorbita dalla segatura che si trovava sul pavimento (o, a seconda delle versioni, dall’argilla). Così Nobel intuì come avrebbe potuto stabilizzare la nitroglicerina: una amalgama con la sabbia di diatomee avrebbe permesso di creare una pasta modellabile molto più sicura da maneggiare e trasportare. Nasceva così la dinamite, una sostanza in grado di esplodere solo grazie a un detonatore, che Nobel aveva già inventato. Si tratta di un dispositivo attivabile a distanza che fa esplodere una piccola carica di fulminato di mercurio (una sostanza usata anche nelle cartucce) all’interno dell’esplosivo principale, causando la detonazione.

Ma davvero la più famosa invenzione di Nobel è dovuta in parte a un incidente casuale? L’aneddoto è riportato da molte fonti, che, come accennavamo, differiscono però sui dettagli. Nella biografia autorizzata dall’Istituto Nobel, “The Life of Alfred Nobel”, di R. Schuck e H. Sohlman (1929), gli autori affermano che sia Alfred Nobel sia i suoi collaboratori abbiano sempre smentito questa diceria. Piuttosto, è probabile che la vicenda sia andata così: Nobel era fortemente motivato a trovare una soluzione al problema e verosimilmente aveva condotto decine e decine di esperimenti prima di arrivare al modo ottimale che ha poi permesso di maneggiare con maggiore sicurezza la nitroglicerina, dando origine alla nascita della dinamite. Ma Alfred Nobel e il caso non finiscono di stupire. Ci sono infatti almeno altre due scoperte in cui il suo cervello e la serendipità sembrano averci messo lo zampino.

Il primo esplosivo al plastico

Detonatori e dinamite hanno rivoluzionato, oltre che le guerre, anche l’industria mineraria e delle costruzioni. Dopo aver brevettato la dinamite, nel 1867, Nobel diventò molto ricco. Ciò nonostante non smise di lavorare nel campo degli esplosivi. La dinamite, per alcuni tipi di miniere, non era abbastanza potente e lo scienziato voleva mettere a punto un nuovo esplosivo, sempre a base di nitroglicerina e sicuro come la dinamite.

Nella biografia si racconta che un giorno del 1875 lo scienziato si tagliò un dito e lo medicò con il collodio, un composto viscoso a base di nitrocellulosa. La nitrocellulosa, detta anche fulmicotone, è una sostanza infiammabile ricca di azoto usata nella polvere da sparo. Nobel aveva già provato a impiegarla per assorbire la nitroglicerina, senza successo. Quella notte, tenuto sveglio dal dolore, si chiese se un materiale come il collodio potesse invece fare al caso suo. Andò in laboratorio e prima dell’alba aveva ottenuto la gelatina esplosiva, più potente della dinamite ma anche più sicura. Si trattava del primo esplosivo al plastico, che prese il nome di gelignite. Anche questa non è una scoperta del tutto accidentale, ma, stando al racconto di Nobel, riferito nella biografia, il dito ferito lo indirizzò sulla strada giusta.

Una medicina esplosiva

Nel giro di pochi anni dall’invenzione, la dinamite cominciò a essere prodotta su larga scala. Nelle fabbriche di esplosivi si notò uno strano fenomeno: moltissimi operai sviluppavano emicranie durante la settimana, ma nei giorni di riposo il malessere scompariva, per poi ripresentarsi puntuale con la ripresa del lavoro. Allo stesso tempo, gli operai che soffrivano di angina pectoris, cioè di dolore al petto causato dallo scarso afflusso di sangue al cuore, nei giorni infrasettimanali stavano meglio (e viceversa nei giorni di riposo). Coincidenze?

Queste notizie erano di fondamentale importanza agli occhi dei medici, perché erano segno degli effetti farmacologici della nitroglicerina inalata dagli operai al lavoro nelle fabbriche. Del resto anche Sobrero, il suo inventore, lamentava mal di testa in seguito all’esposizione. All’epoca si stava dunque cominciando a capire che, in generale, i nitrati (come la nitroglicerina) hanno un effetto vasodilatatore, capace di spiegare sia il mal di testa sia il sollievo da angina e ipertensione.

L’introduzione della nitroglicerina in farmacologia è senza dubbio legata, anche se indirettamente, all’opera di Alfred Nobel, che alla fine dell’Ottocento rese il composto sempre più popolare, aprendo anche la strada a un uso del tutto imprevisto. Ironia della sorte, lo stesso Nobel rifiutò categoricamente di assumere la trinitrina (così è chiamata la nitroglicerina farmacologica) per i suoi problemi di cuore.

Nessuno allora conosceva il meccanismo d’azione farmacologico della nitroglicerina, poi spiegato negli anni Settanta. Il merito dell’effetto salvifico è dell’ossido di azoto, un gas che il nostro corpo usa come molecola segnale e che si sprigiona da sostanze come la nitroglicerina. Nel 1998, la scoperta è stata premiata con il premio Nobel per la fisiologia o la medicina.