Tecnologie di diamante: il nuovo materiale per i supercomputer

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Diamanti, notoriamente i migliori amici delle donne e presto anche i protagonisti del mondo delle tecnologie. Da anni si lavora per sfruttare le proprietà di questo prezioso materiale a favore dell'industria tecnologica.

Diadems è un progetto integrato (IP) finanziato dalla Commissione Europea, nell'ambito delle ICT del Settimo programma quadro e ha l'obiettivo di sfruttare le proprietà fisiche uniche dei centri di colore dei cristalli di diamante per sviluppare dispositivi innovativi con prestazioni senza precedenti. I centri di colore per le loro caratteristiche sono ideali per la costruzione di magnetometri ad alta sensibilità. Questi ultimi sono dovutialla presenza di particelle di nichel, azoto, silicio o cromo.

Il progetto Diadems (DIAmond Devices Enabled Metrology and Sensing) ha reso possibile la creazione di un nuovo materiale, modificando la struttura di un cristallo di diamante. È bastato infatti sostituire un atomo di carbonio con uno di azoto per ottenere un materiale versatile (un processo chiamato proprio 'doping'), da utilizzare negli ambiti più disparati, dalla creazione di nuovi farmaci intelligenti ai super computer.

Intrappolando l'azoto nel diamante, i ricercatori possono produrre una struttura con proprietà magnetiche intrinseche che obbediscono alle leggi della meccanica quantistica.

Questo significa che siamo in grado di creare in ultima analisi, minuscoli sensori che rilevano piccoli segnali magnetici. Ad esempio, questi segnali magnetici permetterebbero di monitorare l'attività elettrica dei neuroni su un vetrino di diamanti e vedere come funzionano insieme”, spiega il dottor Thierry Debuisschert, coordinatore del progetto Diadems. “In futuro, potremmo essere in grado di vedere se un neurone risponde ad una sostanza chimica utilizzata per il trattamento. Questo risultato sarebbe utile per la ricerca sulle malattie neurodegenerative come l'Alzheimer”.

Ma non solo. Il nuovo materiale potrebbe aprire un mondo di applicazioni. La capacità innovativa di vedere come le molecole reagiscono leggendo i cambiamenti nella rotazione dei loro elettroni permetterebbe ai ricercatori di analizzare esattamente ciò che accade durante le reazioni chimiche su scala atomica e molecolare.

Anche il campo nanotecnologico potrebbe beneficiarne con nuovi sensori da utilizzare nello sviluppo di piccoli dischi con elevata densità e maggiore capacità e affidabilità. “Lavorando a livello atomico e molecolare, potremmo essere in grado di controllare i dispositivi di storage alla scala necessaria per lo stoccaggio ad alta densità” ha spiegato Debuisschert.

La tecnologia del futuro sarà dunque fatta di diamanti?

Francesca Mancuso

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