Scoperti i fasci di luce più sottili al mondo

ROMA. È mille volte inferiore al diametro di un capello il laser più sottile del mondo. Descritto sulla rivista Nature Photonics, è il risultato di una ricerca coordinata dall'Italia e rende possibile una rivoluzione hi-tech, considerando che i laser sono utilizzati dalle telecomunicazioni ai computer, fino alle stampanti tradizionali e in 3D e alla microchirurgia.

La ricerca è nata dalla collaborazione fra università Sapienza di Roma e Istituto dei Sistemi Complessi del Consiglio Nazionale delle Ricerche (Isc-Cnr), con università di Pavia ed Hebrew University di Gerusalemme. Tra le prime ricadute potrebbero esserci microscopi super-potenti capaci di esplorare l'interno delle cellule senza danneggiarle, stampanti in 3D
molto più precise di quelle attuali, bisturi laser e memorie elettroniche più potenti.

Per riuscire ad ottenere il primo fascio di luce sottilissimo è stato necessario superare quello che da almeno 130 anni era considerato un ostacolo invalicabile, ossia il «limite diffrattivo»: è la regola per la quale si riteneva che i fasci di luce non potessero avere dimensioni inferiori a mezzo milionesimo di metro. Vale a dire che, ogni volta che la luce viene focalizzata su aree molto piccole, tende immediatamente ad allargarsi. «Pensavamo fosse un limite fondamentale della luce», ha detto il coordinatore della ricerca, Eugenio Del Re, dell'università Sapienza. «In realtà - ha aggiunto - abbiamo visto che il limite non è della luce, ma del modello fisico che abbiamo della luce».

Quando il fascio di luce è stato fatto passare attraverso un materiale trasparente come un cristallo, si è visto che si propagano senza allargarsi anche fasci laser inferiori a 280 milionesimi di millimetro, ossia mille volte più sottili del diametro di un capello. Anche per misurarli si è dovuto inventare qualcosa di nuovo: uno strumento meccanico e non ottico. «I fasci di luce sono talmente sottili e al di sotto dei limiti consentiti dall'ottica normale - ha detto Del Re - che non è stato possibile misurare la loro dimensione usando telecamere, anche ad alta risoluzione, e lenti, anche enormi».

Poichè più sottile è il laser, più piccoli sono i dettagli che si possono osservare e illuminare, si apre un futuro di applicazioni dall'impatto rivoluzionario. Per Caludio Conti, dell'Isc-Cnr diventano possibili «microscopi ad altissima risoluzione e profondità di penetrazione, stampanti tridimensionali ultra-precise, bisturi laser sub-cellulari, e nuovi dispositivi opto-elettronici e di memorizzazione ad altissima capacità e basso costo».