Ecco il primo nanosensore della luce

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La luce arriva su un circuito elettronico che ne genera, guida e rileva i diversi colori senza che questi vengano separati prima, con molte possibili applicazioni. Il tutto su scala nanometrica, ovvero compatibile con le strutture atomiche delle sostanze. La notizia arriva dai ricercatori dell’Università di Pittsburgh (Usa), che hanno lavorato in collaborazione con l’Università di Wisconsin-Madison (Usa) e che hanno pubblicato la loro ricerca su Nature Photonics.

Lo strumento, di dimensioni inferiori a 4 nanometri (appena 10 volte più grandi degli atomi) è in grado di interagire con le singole molecole e con i ‘quantum dots’, ovvero nanostrutture formate dall’inclusione di un semiconduttore in un altro, tra i quali si genera una 'tensione energetica' che viene sfruttata come riserva di energia, sorgente luminosa o per la produzione a basso costo di celle fotovoltaiche.

I ricercatori hanno dunque creato una piattaforma in grado di 'dialogare' con le molecole e con la luce: come degli artigiani, gli studiosi sperano di poter operare attraverso questa piattaforma su tante applicazioni, dall’elettronica all’ottica.

La grande particolarità dello strumento consiste nella sua riprogrammabilità: la tecnica, già pubblicata nel 2008 su Nature Materials dallo stesso capo di ricerca Jeremy Levy, consiste nel creare un sottilissimo strato di materiale conduttore all’interfaccia tra due isolanti, l’alluminato di lantanio e il titanato di stronzio.

Il foglio conduttore, spesso appena qualche nanometro, è generato dall’azione di un potente voltaggio positivo applicato sul materiale dalla punta aguzza di un microscopio a forza atomica, utilizzato in generale per visualizzare la morfologia delle superfici complesse su scala atomica. Un voltaggio inverso può riportare il tutto alla situazione precedente, rendendo dunque lo strumento riprogrammabile come un CD riscrivibile.

La piattaforma è ispirata al plotter giocattolo ‘Etch A Schetch’ con il quale è compatibile e che ora è anche in versione per iPhone, iPad e iPod Touch. Inoltre, afferma Levy, potrà essere usata per “scolpire” strumenti di immagazzinamento di dati ad alta densità di memoria e un transistor, chiamato ‘SketchFET’, delle dimensioni di 2 nanometri.

Questi risultati potranno forse aprirci nuove possibilità per realizzare strumentazioni sensibili alle proprietà ottiche su scala nanometrica - conclude Levy - e tradurre queste informazioni in forma elettronica”.

Roberta De Carolis

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