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È stato creato un cristallo che rifrange la luce meglio di tutte le sostanze

02.07.2018

Un team di scienziati e ingegneri guidato dall'Università del Wisconsin-Madison e dalla University of Southern California (USA) ha creato un cristallo che ha un grado di anisotropia ottica più elevato rispetto a tutti gli altri solidi sulla Terra, in particolare per la luce infrarossa.

Per capire meglio cos'è l'anisotropia ottica, posiziona un pezzo di longarone islandese trasparente (un minerale, un tipo di calcite) su un'immagine e vedrai che l'immagine è raddoppiata. Ciò è dovuto a un fenomeno chiamato doppia rifrazione. In questa proprietà si manifesta l'anisotropia ottica: la differenza nelle proprietà ottiche del mezzo in base alla direzione di propagazione della luce in esso contenuta, nonché alla polarizzazione di questa luce. Le onde luminose nello stesso raggio che passano attraverso un materiale con anisotropia ottica saranno più o meno rallentate a seconda della polarizzazione, una misura della direzione in cui vibrano le onde luminose. L'occhio umano non è in grado di rilevare la polarizzazione, ma la capacità di modificare l'orientamento vibrazionale della luce è essenziale per schermi LCD, filmati 3D, laser e filtri per obiettivi di fotocamere e videocamere. La maggior parte dei dispositivi che cambiano la polarizzazione della luce si basano su materiali con anisotropia ottica.

Un minerale come lo spato islandese ha una birifrangenza ben pronunciata, tuttavia, in un nuovo cristallo creato dagli scienziati americani, questa proprietà si manifesta molto meglio. E molto meglio di qualsiasi altra sostanza sulla Terra - circa 50-100 volte, per la gamma degli infrarossi. Questa capacità impressionante deriva dalla struttura molecolare unica del cristallo, che consiste in lunghe catene di atomi disposte in file parallele. Utilizzando tecniche di calcolo avanzate, i ricercatori hanno selezionato una serie di atomi necessari, li hanno coltivati in laboratorio e li hanno studiati attentamente.

Il nuovo materiale ha un alto potenziale grazie alle sue proprietà. Può essere utile nelle celle fotovoltaiche a risparmio energetico o nei diodi emettitori di luce. In futuro, gli scienziati intendono esplorare altre proprietà del nuovo cristallo e stanno anche lavorando allo sviluppo di strategie per sintetizzare il materiale in grandi quantità.

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Notizie casuali dall'Archivio

Fabbrica di nanotubi di carbonio 05.12.2011

Tale impianto è stato avviato nel sud della Francia e produrrà fino a 400 tonnellate di prodotti all'anno.

I nanotubi sono sei volte più leggeri dell'acciaio, cento volte più forti, conducono il calore meglio del rame. Ma il loro uso nella tecnologia è ancora limitato a prodotti d'élite come racchette da tennis o telai di biciclette per campioni. La produzione in serie consentirà di realizzare parti di aerei e automobili, pale di turbine eoliche e altri prodotti in cui sono necessarie leggerezza e resistenza da plastica rinforzata con nanotubi.

In un'installazione francese, i nanotubi sono formati su un catalizzatore: sfere di allumina con l'aggiunta di ferro. Il gas etilene viene fatto passare sotto pressione attraverso uno strato di sfere ad una temperatura di 650-700 gradi Celsius. Sul catalizzatore appare un "capelli" di nanotubi con un diametro di circa 10 nanometri. Dopo il raffreddamento, si staccano le palline, ottenendo palline-granuli, pronte per essere mescolate nella plastica.

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