Richard Ernst, vincitore del premio Nobel per la chimica nel 1991, è morto il 4 giugno 2021. Il suo contributo è stato fondamentale per lo sviluppo del metodo spettroscopico ad alta risoluzione della risonanza magnetica nucleare

Il 4 giugno 2021 è morto Richard Ernst, lo scienziato svizzero insignito del premio Nobel per la chimica nel 1991. I suoi studi sulla spettroscopia ad alta risoluzione sono stati applicati alla tecnica di risonanza magnetica nucleare, permettendo così di ottenere uno strumento indispensabile, oltre che per la chimica, anche per altri campi scientifici come la fisica, la biologia e la medicina.

La risonanza magnetica nucleare (Nmr) era già stata oggetto di studi ancora prima di Ernst. Nel 1952, infatti, Felix Bloch e Edward M. Purcell ricevettero il premio Nobel proprio per aver sviluppato la tecnica di Nmr. I loro studi partirono nel 1946 e, tra il 1950 e il 1970, la Nmr fu utilizzata principalmente nelle analisi della chimica molecolare e della struttura dei materiali. La svolta medica, però, ci fu grazie allo scienziato svizzero, ad oggi considerato il padre della tomografia a risonanza magnetica.

Durante il periodo di dottorato, Ernst progettò spettrometri Nmr migliorandone la qualità e l’efficienza. Subito dopo aver lasciato l’università, decise di fare domanda per un lavoro negli Stati Uniti e, dal 1963 al 1968, lavorò come ricercatore chimico per la Varian Associates, una delle prime aziende high-tech della Silicon Valley, dove si svolgevano alcune ricerche proprio nel campo delle Nmr. “In effetti, sono stato estremamente fortunato”, ricordò Ernst, “Weston Anderson era sulla buona strada per inventare la spettroscopia attraverso la trasformata di Fourier – un’operazione che permette di ottenere il contenuto in frequenza di un segnale – per migliorare la sensibilità dell’Nmr mediante l’acquisizione parallela dei dati“.

In effetti fu proprio Anderson, fisico e ingegnere matematico, che nel 1964 ispirò Ernst a provare a utilizzare impulsi brevi e intensi di onde radio, piuttosto che lenti e ampi, tradizionalmente utilizzate nella spettroscopia Nmr dell’epoca.

Grazie a questa messa a fuoco, la sensibilità del dispositivo migliorò nettamente, permettendo così l’analisi di una gamma più ampia di tipi di nuclei. Questi studi portarono alla Nmr come la conosciamo oggi: in medicina diagnostica, per esempio, rappresenta un metodo sicuro e non invasivo per ispezionare l’interno del nostro corpo e riuscire a differenziare i tessuti in base alla loro composizione biochimica, per discriminare quelli normali da quelli danneggiati, rilevando tumori o altri tipi di anomalie.

Ma facciamo un ulteriore passo indietro: come si avvicinò alla scienza Richard Ernst?

L’adolescenza del premio Nobel svizzero dovette fare i conti con le due facce della sua città natale, Winterthur: quello industriale e artistico, di cui subì il fascino. Da giovane Ernst si dedicò alla scienza e all’arte, cercando di portarle avanti contemporaneamente, anche se con gran fatica. Iniziò a suonare il violoncello, strumento che lo portò in numerosi ensemble di musica da camera e da chiesa, stimolando il suo interesse artistico per la composizione musicale. 

All’età di 13 anni, però, ci fu un incontro tanto fatale quanto casuale con una cassa piena di sostanze chimiche in una soffitta piena di polvere. “Sono rimasto quasi subito affascinato dalla possibilità di provare tutte le possibili reazioni come esplosioni, o insopportabili avvelenamenti dell’aria della nostra casa, spaventando così i miei genitori”, raccontò Ernst, “Tuttavia, sono sopravvissuto e ho iniziato a leggere tutti i libri di chimica che potevo. Sapevo che sarei diventato un chimico, piuttosto che un compositore. Volevo capire i segreti dietro i miei esperimenti chimici e dietro i processi in natura”.

Immagine in evidenza: Richard Ernst, Alexis Dworsky – Flickr