La ricerca sanitaria taglia un altro traguardo nel campo dell’ottica

Importante risultato nel campo dell’ottica

L’ AQUILA- Interessante ricerca internazionale  è stata realizzata tra il dottor Eugenio Del Re, ricercatore presso il diparimento di Ingegneria Elettrica e dell’Informazione e la dottoressa Elisa Spinozzi dell’ Università dell’Aquila  con la Hebrew University of Jerusalem (Aharon J. Agranat, Israele) e  l’istituto per i Sistemi Complessi ISC-CNR di Roma , nell’ambito dei progetti Futuro in Ricerca PHOCOS (MIUR -Università dell’Aquila) e ERC Starting Grant COMPLEXLIGHT (EU – ISC-CNR), producendo un importante risultato pubblicato di recente sulla rivista Nature Photonics .

Lo studio condotto dai fisici italiani si è basato sull’utilizzo di un nuovo materiale, un cristallo “perfetto” attraverso il quale la luce mantiene la sua forma, indipendentemente dalla dimensione e intensità. In esso la luce non diffrange infatti,ma lo attraversa in modo rettilineo, senza allargare il suo cono e senza subire distorsioni.

Si è osservato in particolare la propagazione di fasci laser nel KTN:Li, un cristallo ferroelettrico nanodisordinato. Nel propagarsi, i segnali luminosi si allargano e si distorcono a causa della diffrazione, un processo che fino ad oggi era considerato intrinseco alla natura stessa della luce. In materiali non lineari la distorsione può essere evitata compensando la diffrazione, ottenendo in tal modo i cosiddetti solitoni. Questi fasci di luce infatti, scavano una guida d’onda: una corsia che agisce come una fibra ottica, ma indotta dalla luce stessa. Questo avviene però, solo per determinate intensità e forme della luce. In effetti, le dimensioni del raggio dipendono da quanto è intensa la luce stessa. Il che è un problema quando si tratta di trasferire immagini perchè ogni singolo pixel avrebbe dimensioni diverse a seconda della sua intensità luminosa.

I nuovi risultati mostrano che la luce si può propagare senza diffrazione, ovvero senza distorsione e senza le limitazioni imposte dalla sua eventuale compensazione. Il tutto è stato dimostrato sperimentalmente quando
il cristallo viene prima riscaldato e poi rapidamente raffreddato, fino a temperatura ambiente. Questo ciclo termico trasforma il materiale in un vetro dipolare capace di interagire con la luce in maniera nuova e inaspettata. In particolare, la luce cessa completamente di diffrangere.

Anche se la ricerca è solo agli inizi, la scoperta potrebbe permettere la trasmissione di immagini ad altissima definizione in microscopi ottici, rendendo possibile la visualizzazione diretta di dettagli anche
al di sotto dei limiti attuali  che sono circa 180 nanometri per luce visibile.