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Cristalli fotonici che cambiano colore |
Ormai Internet sta entrando prepotentemente nella vita di ogni persona guadagnando ogni giorno sempre più utenti che usufruiscono dei suoi servizi, ma ciò comporta anche una richiesta sempre maggiore di velocità. Questo ostacolo potrebbe essere risolto grazie alla costruzione di nuovi dispositivi innovativi basati sulla tecnologia nanofotonica. Una rete Internet molto più veloce è decisamente una prospettiva allettante, ma è solo uno dei possibili risvolti resi possibili dalla nuova tecnica nata dalla collaborazione tra i ricercatori dell?INFM-CNR del LENS di Firenze e il Laboratorio di Nanoscienze dell?Università di Trento.
I cristalli fotonici sono estremamente interessanti sia per le loro proprietà fondamentali (che possono essere modificate dalla luce) sia per le loro potenziali applicazioni nel settore delle telecomunicazioni ottiche. Ma per rendere possibile la realizzazione di questa nuova tecnologia servono materiali con proprietà ottiche che cambiano ("commutano" è il termine tecnico) grazie a uno stimolo luminoso. Così è nata questa tecnica innovativa di commutazione ottica ottenuta con l?infiltrazione di gas, in questo caso semplice alcol, nei pori di appositi cristalli fotonici. All?interno dei pori, di dimensioni nanomentriche, l?alcol condensa e torna nuovamente liquido modificando, di conseguenza, anche il colore del materiale. Il risultato sorprendente è che la condensazione dipende dalla luce con cui il materiale è illuminato: se sul materiale incide luce di frequenza opportuna, l?alcol evapora e il materiale cambia colore.
«Questi risultati possono rappresentare un punto di partenza per sviluppare nuovi materiali con proprietà ottiche controllabili grazie a impulsi luminosi» afferma Diederick Wiersma, ricercatore dell?INFM-CNR e coordinatore del gruppo di nanofotonica al laboratorio LENS di Firenze. «Il vantaggio della tecnica messa a punto è che il fenomeno si verifica per intensità luminose molto piccole. Ciò rende possibile, almeno in linea di principio, realizzare un interruttore ottico, cioè un dispositivo in grado di bloccare o trasmettere informazioni tramite segnali ottici».
Il connubio tra fotonica molecolare e nanotecnologia ha potenziali applicazioni nel settore delle telecomunicazioni ottiche, per l?elaborazione dati, lo sviluppo di display e sistemi luminosi. Un altro potenziale campo di applicazione è quello dei sensori per gas. Il fenomeno di condensazione adoperato, infatti, è influenzato dalla presenza di gas nell?ambiente e può quindi essere utile per realizzare sensori ottici per la sicurezza e la protezione ambientale.
La ricerca è stata pubblicata nel numero di marzo di Nature Photonics (Nature Photonics 1, 172 (2007)).
Per maggiori informazioni: http://www.lens.unifi.it/
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