Capita spesso di leggere di nuove scoperte che, nel giro di qualche anno (sempre che ci si ricordi di controllare), saranno in grado di rivoluzionare questo o quel settore, di consentire questo o quest’altro sviluppo. Qualche volta, invece, come nel caso dei nanocristalli d’argento sviluppati nei laboratori dell’ Università di Berkeley , la faccenda è talmente geniale e talmente utile da risultare subito impiegabile: e, nel futuro, le sue possibili applicazioni non dovrebbero fare altro che moltiplicarsi.
Il team guidato dal professor Peidong Yang , chimico dell’ateneo californiano, ha messo a punto un materiale formato da nanocristalli d’argento in foggia di ottaedro, dallo spigolo di appena 150 nanometri. Combinati assieme possono trasformarsi in cristalli fotonici, lenti plasmoniche o semplice catalizzatore chimico in un rilevatore che misura la presenza di arsenico (sostanza pericolosa per l’uomo) nell’acqua. Per fargli svolgere le diverse funzioni basta modificare leggermente il meccanismo di produzione del materiale stesso: e il bello è che si tratta di un procedimento molto semplice.
Niente procedure di implantazione, niente litografia, niente procedimenti lunghi e costosi che richiedono massima attenzione per non commettere imprecisioni nel corso dell’assemblaggio: basta un tubo pieno d’acqua e una manciata di polvere d’argento per riprodurre quanto scoperto dai ricercatori californiani. D’accordo, la cosa è un po’ più complessa di così: ma si tratta davvero di un procedimento molto diverso da quanto visto in precedenza, decisamente più economico, che ricorda per certi versi quanto si fa da millenni nelle saline facendo evaporare l’acqua per ottenere il cloruro di sodio.
La differenza tra le diverse versioni del metamateriale è data unicamente da quanto i nanocristalli si compattano durante il processo: se le particelle sono più distanti si comportano da cristalli fotonici , capaci di filtrare specifiche lunghezze d’onda dello spettro e selezionando quindi alcuni colori. L’ideale ad esempio per costruire, secondo gli esperti, un sistema di mimetizzazione ottica all’avanguardia, all’altezza di quelli che si vedono in certi film di fantascienza.
Se invece le particelle sono più vicine assumono le caratteristiche tipiche di una lente plasmonica: invece dell’energia trasportata dai fotoni si controlla quella affidata ai plasmoni, con molte possibili applicazioni già viste in altri studi recenti.
Con i cristalli plasmonici, cioè la versione più compatta del materiale, si riesce anche a potenziare di circa 10 volte uno spettroscopio Raman : secondo i test condotti dal team statunitense, la sensibilità dello strumento per l’arsenico disciolto nell’acqua passerebbe da 10 parti per miliardo a 1 parte per miliardo. Un valore di tutto rispetto, il più alto fatto registrare fino a questo momento, e che Yang si augura possa portare alla creazione di sensori chimici ultra-precisi ed economici, che servano a rendere più sicure le scorte di acqua potabile di tutto il mondo.
Luca Annunziata
Ti potrebbe interessare
6 nov 2008