Dipingere con la luce grazie ai nanopillar

Illuminando di luce bianca un vetrino punteggiato da milioni di minuscoli pilastri di biossido di titanio, i ricercatori del National Institute of Standards and Technology (NIST) hanno riprodotto con sorprendente fedeltà le tonalità brillanti e le sfumature sottili del capolavoro dell’artista olandese Johannes Vermeer, “La ragazza con l’orecchino di perla”.

Aggiungendo o eliminando un particolare colore, o lunghezza d’onda, della luce che viaggia in una fibra ottica, gli scienziati possono così controllare la quantità di informazioni trasportate dalla fibra mentre, modificando l’intensità, è possibile mantenere la luminosità del segnale luminoso intanto che percorre lunghe distanze nella fibra. Diversi i tentativi sono stati fatti precedentemente, ma soltanto adesso grazie ai nanopillar, che non solo intrappolano ed emettono specifici colori di luce ma che cambiano anche la sua polarizzazione in diverse gradazioni, è stato possibile dimostrare, per la prima volta, un modo per controllare sia il colore sia l’intensità.

Come si ricavano dei nanopillar?

Per realizzare i nanopillar è stato prima depositato uno strato di un polimero ultrasottile su vetro da cui sono stati ricavati, con un fascio di elettroni, una serie di milioni di minuscoli fori di varie dimensioni e orientamenti. Successivamente, i fori sono stati riempiti con biossido di titanio, attraverso una tecnica nota come deposizione di strati atomici e, infine, il tutto è stato intagliato per ottenere milioni di minuscoli pilastri di biossido di titanio. La dimensione e l’orientamento di ciascun nanopilastro rappresentano, rispettivamente, la tonalità e la luminosità dell’immagine finale di dimensioni millimetriche.

Futuri impieghi

Questo approccio ha potenziali implicazioni per migliorare le comunicazioni ottiche e rendere più ardua la contraffazione delle valute in quanto può essere rapidamente adattato per trasmettere specifici colori di luce, con intensità particolari, per trasferire informazioni attraverso una fibra ottica o per imprimere su un oggetto di valore un segno di identificazione in miniatura e multicolore che sarebbe difficile da replicare.

di Alessandra Battaglioli

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