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Polarizzata e sparaflashata: inventata una nuova luce al Nanotec-Cnr di Lecce

Non serve per cancellare la memoria a breve termine come lo "sparaflash" di Man in Black, ma la nuova luce inventata all'Istituto di Nanotecnologia del Cnr di Lecce e pubblicato sulla rivista 'Light Science & Applications' potrebbe essere utile per mille applicazioni. E' una luce "con polarizzazione variabile nel tempo di impulso" che alterna tutte le polarizzazioni possibili nella durata di un centesimo di miliardesimo di secondo.

Chi inforca gli occhiali polarizzati per andare a pescare (è un vecchio trucco) o abitualmente per guidare e ci tiene a sottolineare che questi non sono indossati "per avere più carisma e sintomatico mistero" (come i meri occhiali da sole), forse non conosce bene le leggi fisiche che permettono alle lenti polarizzate di fare da "filtro", in questo caso, ai riflessi indesiderati dell'acqua o della strada. La luce del Sole, spiega infatti il CNR "ha un'altra proprietà di cui normalmente non è facile rendersi conto: la polarizzazione, ossia la direzione e il modo in cui il campo elettromagnetico oscilla nel propagarsi alla velocità della luce". L'Istituto di Nanotecnologia del CNR ha pubblicato sulla rivista scientifica specializzata "Light Science & Applications" un nuovo apparecchio in grado di alternare tutte le polarizzazioni possibili nella durata di un centesimo di miliardesimo di secondo. Per capire meglio Daniele Sanvitto, coordinatore del gruppo di Fotonica avanzata del Nanotec-Cnr di Lecce e coordinatore del progetto internazionale, spiega bene ai profani l'essenza della polarizzazione della luce: "E' ben noto che la luce è un campo elettromagnetico vettoriale, per cui esiste una direzione di oscillazione del campo, che può essere lineare, circolare o nei casi intermedi ellittica. La luce solare non è polarizzata e l'occhio umano non ha mai avuto bisogno di percepire questa proprietà, anche se a volte può essere molto utile. Ad esempio nel caso degli occhiali polarizzati che eliminano le riflessioni più intense dalle superfici orizzontali. La maggior parte dei laser e schermi Lcd hanno una polarizzazione lineare, che viene usata anche per aumentare il contrasto nei microscopi a polarizzatori incrociati, mentre quella circolare viene usata in alcuni tipi di cinema 3D. Con questo studio abbiamo realizzato degli impulsi ultraveloci in cui la luce mantiene invariata la sua energia pur cambiando continuamente tutti i possibili stati di polarizzazione del fotone".

Il "nuovo tipo di luce" è frutto della collaborazione di un gruppo di ricerca internazionale di cui fanno parte oltre il Nanotec-Cnr di Lecce anche il Cnr-Spin di Roma Tor Vergata, l'Universidad Autonoma di Madrid, il Nanyang Technological University di Singapore e il Russian Quantum Center di Mosca. Questa nuova invenzione risolve il problema di macchinari molto costosi e complessi (nonché relativamente ingombranti) usati per ottenere un "effetto" di luce simile. Lorenzo Dominici di Nanotec-Cnr che ha guidato l'esperimento aggiunge in proposito: "Partendo dal principio più semplice e universale delle oscillazioni Rabi, il risultato da noi ottenuto è scalabile a qualsiasi ordine temporale e piattaforma, non solo ottica. Il risultato ottenuto lo abbiamo implementato in modo compatto, utilizzando speciali particelle, i polaritoni, che si formano quando la luce si accoppia con gli elettroni eccitati in un semiconduttore. Regolando due impulsi di eccitazione con polarizzazione circolare opposta, il nostro dispositivo emette un impulso in cui la polarizzazione cambia in tutte le sue forme (circolare, lineare ed ellittica) in un 1/100 000 000 000 (centomiliardesimo) di secondo".

Ma a che cosa potrebbe servire uno strumento che, per dirla con "Men In Black", ha il potere di sparaflashare luce polarizzata di tutte le forme in un lampo? Se qualcuno ha pensato alla discoteca, ovviamente la risposta è no. A meno che il locale non abbia un impianto a fibra ottica e ci sia qualcuno che voglia testarlo. A Lecce gli inventori dell'Istituto di nanotecnologia del Cnr spiegano infatti che questo "nuovo tipo di luce potrebbe trovare applicazioni in campo medico, sia per la diagnostica in fibra ottica, aumentando l'efficienza di identificare patologie, sia per i trattamenti con laser selettivi, come quelli per uso dermatologico e dentistico, oppure estendendo il principio delle Rabi ad altre piattaforme tecnologiche, come ad esempio per aumentare le prestazioni di sistemi lidar e radar per il telerilevamento e il monitoraggio dell'atmosfera". Ma c'è anche già chi pensa che questa nuova luce possa essere usata come sorgente per i computer ottici o addirittura come fonte di "rumore ottico polarizzato" che potrebbe, una volta filtrato ad uopo, essere usato per rilevazioni ultra precise (ed ultra veloci).

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