Come le ali delle farfalle

Una tecnica innovativa e soprattutto economica per costruire nanomateriali con particolari proprietà ottiche di alta qualità e su larga scala. Prende il nome di “litografia morbida” ed è stata messa a punto da Teri Odom e colleghi della Northwestern University (Usa). Il metodo, spiegato su Nature nanotechnology, è stato utilizzato per costruire un metamateriale plasmonico, ovvero un materiale le cui proprietà fisiche dipendono dalla forma e dalla struttura invece che dalla sola composizione. Due esempi di questo tipo di materiale si trovano in natura e sono le piume dei pavoni e le ali delle farfalle. Il loro colore iridescente dipende dalle variazioni strutturali a centinaia di livelli nanometrici, per cui la luce viene riflessa e assorbita in molti modi diversi. I ricercatori statunitensi hanno ottenuto una pellicola d’oro con serie virtualmente infinite di perforazioni di 100 nanometri di diametro (500-1000 volte più piccole di un capello).

Secondo gli inventori della nuova tecnica, uno dei maggiori problemi pratici ed economici delle nanotecnologie riguardano la scalabità, ovvero la capacità di un sistema di aumentare o diminuire di scala a seconda della necessità, e di riprodurre le caratteristiche richieste su un area più grande di un millimetro quadrato. In questo caso tali problematiche non si pongono e i materiali ottenuti hanno delle interessanti proprietà ottiche. Per esempio, se le perforazioni sono eseguite secondo uno “schema a micro-toppe”, ciascuna parte mostra un comportamento di trasmissione della luce molto diverso dalle altre, e l’effetto è comparabile a quello di infinite serie di fori. Le micro-toppe, però, focalizzano la luce, cosa che non accade con le semplici serie. Inoltre, le proprietà ottiche possono essere modificate semplicemente cambiando la geometria degli schemi delle perforazioni, invece che costruendo ogni volta un materiale diverso. Per ricercatori, questa peculiarità e la possibilità di regolare facilmente le loro proprietà ottiche rende i metamateriali plasmonici potenzialmente superiori ai sensori ottici in uso e aprono la strada alla realizzazione di fonti di luce ultra piccole. (t.m.)

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