Prestigiosa ricerca firmata da un fisico calabrese

Il laser di seconda generazione dagli utilizzi preziosi

RENDE (COSENZA) – È STATA una delle rivoluzioni scientifiche e tecnologiche dello scorso secolo e promette di esserlo anche di quello in corso.

Teorizzato nel 1917 da Albert Einstein e realizzato per la prima volta nel 1960 da Theodore Maiman, il laser oggi alimenta un mercato che vale diverse decine di miliardi di dollari ed è possibile trovarlo ovunque, nella nostra vita quotidiana, anche se non ce ne accorgiamo.

Dall’internet veloce alle comunicazioni in fibra ottica, dai dispositivi che leggono i codici a barre alla chirurgia, il laser si è rivelato una fonte inesauribile di meraviglie, come racconta anche l’ultimo Nobel per la fisica, assegnato ad Arthur Ashkin, a Gérard Mourou e a Donna Strickland per aver contribuito alle applicazioni della luce laser per manipolare oggetti microscopici (le “pinzette ottiche”) e alla chirurgia laser.

Eppure, lo sviluppo di nuove applicazioni basate sul laser – soprattutto se si pensa a laser miniaturizzati – è ostacolato ancora da alcuni limiti intrinseci. Per direzionare un raggio laser, ad esempio, è necessario muovere l’intero dispositivo e il suo funzionamento richiede materiali costosi e meticolosamente allineati per creare delle speciali cavità ottiche. Limiti che potrebbero essere presto superati.

Un gruppo di ricercatori della Case Western Reserve University, dell’università finlandese di Tampere, di Southampton e di Roma Tre – tra cui il fisico calabrese Giuseppe Strangi, docente della Case Western e dell’Università della Calabria – ha proposto all’Accademia delle Scienze di Finlandia di realizzare laser di seconda generazione basati su materiali solo parzialmente ordinati, controllabili con piccoli segnali elettrici e ottici. Il team, che ha da poco pubblicato i risultati del proprio lavoro su Nature Communications, è riuscito a ottenere una nuova sorgente laser, che si comporta come un transistor.

«C’è ancora molto lavoro da fare, ma questa è una chiara prima dimostrazione di funzionamento di laser random che si comportano come transistor, in cui l’emissione laser può essere convogliata e guidata applicando un voltaggio esterno» spiega Giuseppe Strangi.

Quali sono i vantaggi? Il laser random – oggetto di studio e ricerca tra gli scienziati soprattutto negli ultimi 15 anni – non ha bisogno di una cavità a specchi, perché si basa su sistemi totalmente disordinati: non comporta costi elevati e può essere miniaturizzato. È la tecnologia ideale per svariate applicazioni, soprattutto in campo biomedico. Presenta, però, uno svantaggio: nel laser random la luce è emessa in tutte le direzioni e non è possibile controllarla. O almeno non è stato possibile farlo finora.

Il team di ricercatori internazionali, coordinato dai professori Gaetano Assanto (Roma Tre), Martti Kauranen (Tampere University) e Giuseppe Strangi (Case Western e Unical), è riuscito infatti a ottenere un raggio laser coerente dal disordine e a direzionarlo, lasciandosi ispirare – come vi raccontiamo nell’articolo completo apparso sull’edizione odierna del Quotidiano del Sud – dalla natura.