VERSO IL FUTURO, CON UN OCCHIO AL PASSATO

VERSO IL FUTURO, CON UN OCCHIO AL PASSATO

ROMA – focus/ aise – Vediamo insieme alcune delle attività ed innovazioni in tema di ricerca.
Una collaborazione tra l’Istituto per la microelettronica e i microsistemi (Imm), l’Istituto di biochimica e biologia cellulare (Ibbc) del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr) e la Molecular Foundry di Berkeley (California), ha reso possibile per la prima volta l’osservazione macroscopica dell’effetto spin-Hall quantistico della luce - un fenomeno che governa le proprietà fondamentali della luce su scala nanometrica (1 nanometro: 1 millesimo di millimetro). Lo studio, pubblicato sulla rivista Optica dell’Optical Society of America, sfrutta un singolare fenomeno di risonanza che consente di amplificare l’energia della luce in maniera efficiente e nel quale lo spin - il momento angolare intrinseco dei fotoni, le particelle da cui è composta la luce – manifesta un orientamento trasversale rispetto al flusso generale dei fotoni, quello che ne determina il verso specifico del movimento.
“In sostanza, la proprietà che andiamo a osservare e cercare di sfruttare, lo spin-hall quantistico, è quella di un singolo elemento del fascio di luce di muoversi in direzione diversa dalle altre particelle. L’effetto osservato apre nuovi e interessanti scenari nelle applicazioni della fotonica: consente di avere un grado di libertà aggiuntivo nella progettazione di futuri dispositivi in grado di agire su determinate caratteristiche della luce”, afferma Gianluigi Zito, fisico ricercatore presso il Cnr-Ibbc. “La possibilità di controllare le proprietà dei singoli fotoni può avere importanti ricadute tecnologiche, ad esempio nella progettazione di laser unidirezionali e sensori ad elevate prestazioni, che potrebbero trovare applicazione nei campi più disparati, dalla medicina all’elettronica”, aggiunge Silvia Romano, fisico post-doc presso il Cnr-Imm. “Le tecnologie che sfruttano i fotoni invece degli elettroni, infatti, sono sempre più presenti nella nostra vita quotidiana e potrebbero sostituire del tutto i dispositivi elettronici grazie alla loro capacità di trasportare più informazioni in modo più efficiente”, aggiunge Vito Mocella, ricercatore presso l’Imm di Napoli.
Per ottenere questo risultato, i ricercatori del Cnr hanno utilizzato un dispositivo dielettrico su scala nanometrica che supporta risonanze singolari senza perdite: “Si tratta di un fenomeno fondamentale della fisica di grande interesse: riusciamo a manipolare la luce grazie allo spin e poiché la luce è confinata ed amplificata su un’ampia superfice l’effetto collettivo rende tali meta-superfici estremamente robuste rispetto a difetti o piccole imperfezioni, rendendole ideali per dispositivi reali nei vari campi della fotonica e dei computer quantistici (il quantum computing), dove la manipolazione direzionale assistita dallo spin può giocare un ruolo fondamentale”, conclude Vito Mocella. Siamo ancora a Roma, dove un team internazionale di ricerca guidato dal Cnr-Iliesi, attraverso l’hyperspectral imaging, nuova tecnologia non invasiva, ha svelato i testi scritti sul verso della Storia dell’Accademia di Filodemo, uno dei papiri di Ercolano carbonizzati durante l’eruzione del Vesuvio nel 79 d.C. Il risultato, pubblicato in Science Advances, apre un importante scenario sullo studio dei celebri rotoli.
Leggere i papiri di Ercolano carbonizzati dall’eruzione del Vesuvio del 79 d.C.: un’impresa oggi possibile grazie a tecnologie non invasive messe a sistema da un team internazionale coordinato da Graziano Ranocchia dell’Istituto per il lessico intellettuale europeo e storia delle idee del Consiglio nazionale delle ricerche. Il gruppo di lavoro è infatti approdato alla decifrazione del testo greco nascosto sul verso della celebre Storia dell’Accademia (PHerc. 1691/1021) di Filodemo di Gadara (110-40 a.C.), uno dei tanti rotoli conservati dalle ceneri del Vesuvio, nonché parte di un’opera più ampia intitolata Rassegna dei Filosofi, la più antica storia della filosofia greca in nostro possesso.
Tale ricerca, pubblicata in Science Advances, è frutto della sinergia di competenze e discipline differenti ed è stata condotta da personale di Iliesi e Nanotec del Cnr, del Cnrs/Museo di Storia Naturale di Parigi e Dipartimento di fisica della Sapienza di Roma.
"L’utilizzo dell’hyperspectral imaging che lavora con spettro infrarosso ad onda corta (swir, 970-2500 nm), associato a principal components analysis, ha rivelato per la prima volta diverse parti di testo greco", spiega Graziano Ranocchia. “"Le indagini effettuate sul rotolo papiraceo PHerc. 1691/1021, hanno svelato resti di ampie colonne appartenenti al medesimo testo vergato sul recto, destinate ad essere successivamente inglobate nella versione finale del libro".
Molto spesso i rotoli greco-egizi venivano riutilizzati anche nel verso. "Dei 1840 papiri greco-ercolanesi, catalogati e custoditi presso l’Officina dei Papiri della Biblioteca Nazionale Vittorio Emanuele III di Napoli, solo otto sembrano avere questa caratteristica", aggiunge il ricercatore. "La tecnica utilizzata riesce a penetrare in profondità negli strati di materiale, diversamente dalla fotografia a infrarossi a 950 nanometri finora messa in campo per questo tipo di studi".
Gli esperimenti di hyperspectral imaging, inquadrati nel progetto Marie Skiodowska-Curie IF 703798-AcadHist ospitato dal Cnr-Iliesi, sono stati eseguiti a febbraio dell’anno scorso presso la Biblioteca Nazionale di Napoli mediante laboratori mobili del Cnrs/Museo di Storia Naturale di Parigi messi a disposizione dalla piattaforma Molab dell’infrastruttura di ricerca europea Iperion Ch e rientrano nella Convenzione operativa tra Cnr e Biblioteca Nazionale di Napol, sull’applicazione di avanzate tecniche chimico-fisiche alla lettura e analisi non-invasiva di manoscritti e papiri.
"La lettura di centinaia di rotoli preservati a Ercolano dall’eruzione del Vesuvio del 79 d.C. e appartenenti all’unica biblioteca antica in nostro possesso, sono stati scoperti a metà del Settecento", riferisce ancora Ranocchia; "questa straordinaria collezione ci trasmette opere inedite di illustri filosofi greci come Epicuro e Crisippo, solo in parte riportate alla luce, in grado di rivoluzionare le nostre conoscenze nel campo della filosofia antica e della letteratura classica", conclude. (focus\aise) 

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