Venerdì, 18 Agosto 2017

Il laser che brilla come un miliardo di Soli

Scienza e Tecnica
Il laser più potente mai realizzato ha mostrato una nuova interazione fra luce e materia (fonte: Target360YT)
© ANSA

Brilla come un miliardo di Soli, il laser più potente mai costruito che per la prima volta ha permesso di vedere come la luce interagisce con la materia, aprendo la strada a risultati oggi inaccessibili, come esplorare i processi che avvengono nell'organismo umano e vedere le reazioni chimiche in azione, con un dettaglio mai raggiunto.

Descritto sulla rivista Nature Photonics, il laser si chiama Diocle, come il matematico greco che nel 200 a.C aveva inventato lo specchio ustorio per concentrare e riflettere la luce del Sole, ed è stato ottenuto dal gruppo dell'Università americana del Nebraska-Lincoln coordinato da Donald Umstadter.

La sua luce, la più intensa mai prodotta, è stata generata ispirandosi all'esperimento degli specchi ustori: un impulso molto breve è stato amplificato da una serie di cristalli di zaffiro e titanio e poi inviato contro un riflettore parabolico, che lo ha concentrato, portandolo a intensità estreme. La luce è così brillante, ha spiegato Umstadter, da interagire con la materia in modo diverso, tanto “che, colpendo gli oggetti, si diffonde in modo diverso rispetto a quanto fa la luce normale''.

La particolarità di questo diverso 'dialogo' fra luce e materia è emersa nell'esperimento in cui questo laser particolarmente potente è stato indirizzato contro un bersaglio di elio: le particelle di luce (fotoni) hanno modificato il movimento degli elettroni presenti negli atomi di elio in modo da diffondere fino a 1.000 fotoni alla volta. In condizioni normali, invece, accade che ogni elettroni diffonda solo un fotone alla volta.

Il super-laser permette di generare anche impulsi di raggi X dalle proprietà uniche, tanto da essere utlizzati come una sorta di telecamera ultraveloce per osservare le molecole in movimento nell'organismo umano, ad esempio per individuare tumori ai primissimi stadi di sviluppo; altre applicazioni interessanti riguardano la possibilità di osservare la struttura interna di materiali in cerca di irregolarità e difetti. A dare un'idea delle potenzialità c'è l'immagine di una chiavetta Usb ottenuta con il super-laser, con dettagli invisibili ai normali raggi X.

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