Levitare oggetti con la luce? Con strutture nanometriche si può

I ricercatori hanno scoperto come far levitare gli oggetti usando solo la luce, grazie a specifiche strutture su scala nanometrica sulla superficie.

Levitare oggetti con la luce? Con strutture nanometriche si può

Siamo ancora nel campo della teoria, ma gli scienziati del California Institute of Technology (CALTECH) potrebbero aver trovato il modo di sviluppare un veicolo spaziale in grado di raggiungere il pianeta più vicino al di fuori del nostro sistema solare in 20 anni, alimentato e accelerato solo dalla luce.

Dalle pinzette ottiche alle astronavi

Decenni fa, lo sviluppo delle cosiddette pinzette ottiche ha permesso agli scienziati di spostare e manipolare piccoli oggetti, come le nanoparticelle, usando la pressione radiativa proveniente da un fascio di luce laser fortemente focalizzato. Questo lavoro è stata la base per il Premio Nobel 2018 per la fisica. Tuttavia, le pinzette ottiche sono in grado di manipolare solo oggetti molto piccoli e solo a distanze molto brevi.

Ma con la nuova ricerca del CALTECH, oggetti di varie forme e dimensioni, dai micrometri ai metri, potrebbero essere manipolati direttamente con un raggio di luce. Come è possibile? La chiave è creare particolari strutture su scala nanometrica sulla superficie di un oggetto.

Muovere oggetti a milioni di chilometri di distanza

Questo tipo di struttura interagisce con la luce in modo tale che l’oggetto possa raddrizzarsi da solo quando viene perturbato, creando una coppia di ripristino per mantenerlo nel fascio di luce. In pratica, anziché fasci laser altamente focalizzati, è la particolare struttura degli oggetti che codifica la propria stabilità. La sorgente luminosa può anche essere a milioni di chilometri di distanza.

I ricercatori del CALTECH hanno messo a punto un metodo che potrebbe far levitare oggetti macroscopici. Questa tecnica potrebbe teoricamente funzionare come mezzo per la propulsione di una nuova generazione di veicoli spaziali.

Ma la nuova tecnologia ha applicazioni anche più terrestri. Per esempio, può essere impiegata per la produzione rapida di oggetti sempre più piccoli, come i circuiti stampati.

La ricerca è stata pubblicata sulla rivista Nature Photonics.

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