I più sottili fasci di luce mai osservati

Transcript

1 Roma, 2 marzo 2015 COMUNICATO STAMPA I più sottili fasci di luce mai osservati Un gruppo di ricerca di Sapienza, ISC-CNR, Pavia, e Gerusalemme, ha scoperto fasci laser inferiori a un millesimo di un capello che si propagano per grandi distanze in materiali trasparenti. La ricerca pubblicata su Nature Photonics I fasci laser vengono oggi utilizzati ovunque, in microscopia, telecomunicazioni, computer, stampanti tradizionali e 3D, microchirurgia. Fino a oggi si riteneva che i fasci di luce non potessero avere dimensioni inferiori a mezzo milionesimo di metro per via del cosiddetto limite diffrattivo. Questa dimensione corrisponde circa a un centesimo della sezione di un capello. Più è sottile un fascio laser, più piccoli sono i dettagli che si possono osservare e illuminare. Un gruppo di ricercatori della Sapienza, dell'istituto dei Sistemi Complessi del CNR, dell'università di Pavia, e della Hebrew University of Jerusalem, coordinato da Eugenio Del Re del Dipartimento di Fisica della Sapienza, ha scoperto che questo limite può essere violato in particolari materiali, appositamente studiati, che possono essere usati per fabbricare lenti di nuova generazione. In particolare, i ricercatori hanno osservato fasci laser più sottili di un millesimo di un capello, sotto i 280 nanometri, quasi un terzo della lunghezza d'onda utilizzata nell'esperimento. Questi fasci laser si propagano senza distorsione per tutta la lunghezza del materiale utilizzato. Alla base di questo fenomeno c'è un particolare effetto fisico scoperto dai ricercatori, che fornisce una massa efficace ai fasci di luce e che ne inibisce l'allargamento e la diffrazione. Normalmente i fasci luce non si comportano come oggetti dotati di massa e tendono ad allargarsi e disperdersi, ma in questo caso la loro interazione con gli elettroni nel materiale li rende simili a una punta rigida non deformabile e ultra sottile. "Per valutare la larghezza minima raggiunta - riferisce Eugenio Del Re - è stato necessario sviluppare uno strumento meccanico, e non ottico, capace di effettuare spostamenti controllati e veloci su scale nanometriche ('near-field knife-edge'). Infatti i fasci di luce sono Sapienza Università di Roma CF PI Capo Ufficio Stampa: Alessandra Bomben Addetti Stampa: Christian Benenati - Marino Midena - Barbara Sabatini - Stefania Sepulcri Addetto Comunicazione: Danny Cinalli Piazzale Aldo Moro 5, Roma T (+39) F (+39) comunicazione@uniroma1.it stampa@uniroma1.it

2 Pag 2 talmente sottili e al di sotto dei limiti consentiti dall'ottica normale prosegue Del Re - che non è stato possibile misurare la loro dimensione usando telecamere, anche ad alta risoluzione, e lenti, anche enormi. " Questo studio apre importanti prospettive per microscopi ad altissima risoluzione e profondità di penetrazione, stampanti tridimensionali ultra-precise, bisturi laser subcellulari, e nuovi dispositivi opto-elettronici e di memorizzazione ad altissima capacità e basso costo. Subwavelength antidiffracting beams propagating for more than 1,000 Rayleigh lengths E. DelRe, F. Di Mei, J. Parravicini, GB. Parravicini, A. J. Agranat, C. Conti Info Eugenio Del Re Dipartimento di Fisica Sapienza Università di Roma T (+39) eugenio.delre@uniroma1.it

3 ANSA > Scienza&Tecnica > Fisica & Matematica > Ottenuti i fasci di luce più sottili mai visti Ottenuti i fasci di luce più sottili mai visti Aperte le porte a supermicroscopi e stampanti 3D più precise 03 marzo, 10:18 Ottenuto il laser più sottile mai visto (fonte: Eugenio Del Re, Dip. di Fisica, Sapienza università di Roma) Sono stati ottenuti i fasci di luce più sottili al mondo: è stato possibile superando quello che da almeno 130 anni era considerato un ostacolo invalicabile. Il risultato, pubblicato sulla rivista Nature Photonics, è stato ottenuto in Italia, grazie alla collaborazione fra università Sapienza di Roma e Istituto dei Sistemi Complessi del Consiglio Nazionale delle Ricerche (Isc-Cnr), in collaborazione con università di Pavia ed Hebrew University di Gerusalemme. Si apre la strada a un'elettronica di nuova generazione, con microscopi molto più potenti,stampanti in 3D notevolmente più precise, super-memorie a basso costo per i computer. L'ostacolo che è stato superato solo adesso si chiama ''limite diffrattivo'' ed e' la regola per la

4 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 abbiamo visto che il limite non è della luce, ma del modello fisico che abbiamo della luce''. Facendo interagire la luce in modo diverso, ad esempio, facendola passare attraverso unmateriale trasparente come un cristallo, si propagano senza allargarsi anche fasci laser più sottili di 280 milionesimi di millimetro, ossia mille volte più sottili del diametro di un capello. 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''.

5 Dai fasci di luce più sottili mai visti arriva la nuova rivoluzione La ricerca sul laser più piccolo al mondo apre la porta a nuove stampanti 3D, supermicroscopi e memorie più potenti 03 marzo 2015 ROMA - E' 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 l'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.

6 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". Poiché 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".

7 FLASH NEWS 24 11:11 (ANSA) - ROMA - Sono stati ottenuti i fasci di luce più sottili al mondo: è stato possibile superando quello che da almeno 130 anni era considerato un ostacolo invalicabile. Il risultato, pubblicato sulla rivista Nature Photonics, è stato ottenuto in Italia, 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. Si apre la strada a stampanti in 3D molto più precise.

8 03 marzo 2015 La Sapienza/CNR: I più sottili fasci di luce mai osservati Comunicato stampa - Un gruppo di ricerca della Sapienza, dell Isc-Cnr di Roma, dell'università di Pavia e della Hebrew University of Jerusalem, ha scoperto fasci laser inferiori ad un millesimo di un capello che si propagano per grandi distanze in materiali trasparenti. La ricerca, pubblicata su Nature Photonics, porterà ad avanzamenti in vari settori della tecnologia fisica Roma, 3 marzo I fasci laser vengono oggi utilizzati ovunque: in microscopia, telecomunicazioni, computer, stampanti tradizionali e 3D, microchirurgia. Un gruppo di ricercatori della Sapienza-Università di Roma, dell'istituto dei sistemi complessi del Consiglio nazionale delle ricerche (Isc-Cnr) di Roma, dell'università di Pavia, e della Hebrew University of Jerusalem, coordinato da Eugenio Del Re del Dipartimento di fisica della Sapienza, ha scoperto i fasci laser più piccoli mai osservati, inferiori ad un millesimo di un capello. I risultati sono pubblicati su Nature Photonics. Fino a oggi si riteneva che i fasci di luce non potessero avere dimensioni inferiori a mezzo milionesimo di metro per via del cosiddetto limite diffrattivo, riferisce Claudio Conti, direttore dell'isc-cnr, cioè la legge fisica secondo cui un fascio laser non può essere focalizzato a dimensioni inferiori alla lunghezza d onda, che è diversa per ciascun colore della luce. Fino ad ora sono stati osservati fasci di circa un centesimo della sezione di un capello, noi ci siamo spinti fino ad un millesimo, utilizzando specifici materiali. Più è sottile un fascio laser, più piccoli sono i dettagli che si possono osservare e illuminare. In particolare, i ricercatori hanno osservato fasci laser sotto i 280 nanometri, quasi un terzo della lunghezza d'onda utilizzata nell'esperimento, che si propagano senza distorsione per tutta la lunghezza del materiale utilizzato. Normalmente i fasci luce non si comportano come oggetti dotati di massa e tendono ad allargarsi e disperdersi, ma in questo caso la loro interazione con gli elettroni nel materiale li rende simili a una punta rigida non deformabile e ultra sottile. Alla base di questo fenomeno c'è un particolare effetto fisico scoperto dai ricercatori, che fornisce una massa efficace (cioè un effetto che fa comportare questi fasci come se avessero una massa, ossia come fossero dei corpi solidi rigidi) ai fasci di luce e che ne inibisce l'allargamento e la diffrazione. Per valutare la larghezza minima raggiunta, conclude Eugenio Del Re, è stato necessario sviluppare uno strumento meccanico, e non ottico, capace di effettuare spostamenti controllati e veloci su scale nanometriche ('near-field knife-edge'). Infatti i fasci di luce sono talmente sottili e al di sotto dei limiti consentiti dall'ottica normale che non è stato possibile misurare la loro dimensione usando telecamere, anche ad alta risoluzione, e lenti, anche enormi. Questo studio apre importanti prospettive per microscopi ad altissima risoluzione e profondità di penetrazione,

9 stampanti tridimensionali ultra-precise, bisturi laser sub-cellulari, e nuovi dispositivi opto-elettronici e di memorizzazione ad altissima capacità e basso costo.

10 UN LASER MAI VISTO I fasci di luce più sottili al mondo 03/03/2015 Sono stati ottenuti i fasci di luce più sottili al mondo: è stato possibile superando quello che da almeno 130 anni era considerato un ostacolo invalicabile. Il risultato, pubblicato sulla rivista Nature Photonics, è stato ottenuto in Italia. Sono stati ottenuti i fasci di luce più sottili al mondo: è stato possibile superando quello che da almeno 130 anni era considerato un ostacolo invalicabile. Il risultato, pubblicato sulla rivista Nature Photonics, è stato ottenuto in Italia, grazie alla collaborazione fra università Sapienza di Roma e Istituto dei Sistemi Complessi del Consiglio Nazionale delle Ricerche (Isc-Cnr), in collaborazione con università di Pavia ed Hebrew University di Gerusalemme. Si apre la strada a un'elettronica di nuova generazione, con microscopi molto più potenti, stampanti in 3D notevolmente più precise, super-memorie a basso costo per i computer. L'ostacolo che è stato superato solo adesso si chiama ''limite diffrattivo'' ed e' 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

11 coordinatore della ricerca, Eugenio Del Re, dell'università Sapienza. ''In realtà abbiamo visto che il limite non è della luce, ma del modello fisico che abbiamo della luce''. Facendo interagire la luce in modo diverso, ad esempio, facendola passare attraverso un materiale trasparente come un cristallo, si propagano senza allargarsi anche fasci laser più sottili di 280 milionesimi di millimetro, ossia mille volte più sottili del diametro di un capello. Poiché 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''.

12 AGG - 03/03/ :34 CNR: SCOPERTI I PIÙ SOTTILI FASCI DI LUCE MAI OSSERVATI ROMA (AGG) - I fasci laser vengono oggi utilizzati ovunque: in microscopia, telecomunicazioni, computer, stampanti tradizionali e 3D, microchirurgia. Un gruppo di ricercatori della Sapienza-Università di Roma, dell`istituto dei sistemi complessi del Consiglio nazionale delle ricerche (Isc-Cnr) di Roma, dell`università di Pavia, e della Hebrew University of Jerusalem, coordinato da Eugenio Del Re del Dipartimento di fisica della Sapienza, ha scoperto i fasci laser più piccoli mai osservati, inferiori ad un millesimo di un capello. I risultati sono pubblicati su Nature Photonics. Fino a oggi si riteneva che i fasci di luce non potessero avere dimensioni inferiori a mezzo milionesimo di metro per via del cosiddetto limite diffrattivo - riferisce Claudio Conti, direttore dell`isc-cnr - cioè la legge fisica secondo cui un fascio laser non può essere focalizzato a dimensioni inferiori alla lunghezza d onda, che è diversa per ciascun colore della luce. Fino ad ora sono stati osservati fasci di circa un centesimo della sezione di un capello, noi ci siamo spinti fino ad un millesimo, utilizzando specifici materiali. Più è sottile un fascio laser, più piccoli sono i dettagli che si possono osservare e illuminare. In particolare, i ricercatori hanno osservato fasci laser sotto i 280 nanometri, quasi un terzo della lunghezza d`onda utilizzata nell`esperimento, che si propagano senza distorsione per tutta la lunghezza del materiale utilizzato. Normalmente i fasci luce non si comportano come oggetti dotati di massa e tendono ad allargarsi e disperdersi, ma in questo caso la loro interazione con gli elettroni nel materiale li rende simili a una punta rigida non deformabile e ultra sottile. Alla base di

13 questo fenomeno c`è un particolare effetto fisico scoperto dai ricercatori, che fornisce una massa efficace (cioè un effetto che fa comportare questi fasci come se avessero una massa, ossia come fossero dei corpi solidi rigidi) ai fasci di luce e che ne inibisce l`allargamento e la diffrazione. Per valutare la larghezza minima raggiunta - conclude Eugenio Del Re - è stato necessario sviluppare uno strumento meccanico, e non ottico, capace di effettuare spostamenti controllati e veloci su scale nanometriche (`near-field knifeedge`). Infatti i fasci di luce sono talmente sottili e al di sotto dei limiti consentiti dall`ottica normale che non è stato possibile misurare la loro dimensione usando telecamere, anche ad alta risoluzione, e lenti, anche enormi. Questo studio apre importanti prospettive per 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.

14 CNR: ecco i più sottili fasci di luce mai osservati Scoperti fasci laser inferiori ad un millesimo di un capello che si propagano per grandi distanze in materiali trasparenti martedì 3 marzo 2015, 11:40 di F.F. I fasci laser vengono oggi utilizzati ovunque: in microscopia, telecomunicazioni, computer, stampanti tradizionali e 3D, microchirurgia. Un gruppo di ricercatori della Sapienza-Università di Roma, dell Istituto dei sistemi complessi del Consiglio nazionale delle ricerche (Isc-Cnr) di Roma, dell Università di Pavia, e della Hebrew University of Jerusalem, coordinato da Eugenio Del Re del Dipartimento di fisica della Sapienza, ha scoperto i fasci laser più piccoli mai osservati, inferiori ad un millesimo di un capello. I risultati sono pubblicati su Nature Photonics. Fino a oggi si riteneva che i fasci di luce non potessero avere dimensioni inferiori a mezzo milionesimo di metro per via del cosiddetto limite diffrattivo, riferisce Claudio Conti, direttore dell Isc-Cnr, cioè la legge fisica secondo cui un fascio laser non può essere focalizzato a dimensioni inferiori alla lunghezza d onda, che è diversa per ciascun colore della luce. Fino ad ora sono stati osservati fasci di circa un centesimo della sezione di

15 un capello, noi ci siamo spinti fino ad un millesimo, utilizzando specifici materiali. Più è sottile un fascio laser, più piccoli sono i dettagli che si possono osservare e illuminare. In particolare, i ricercatori hanno osservato fasci laser sotto i 280 nanometri, quasi un terzo della lunghezza d onda utilizzata nell esperimento, che si propagano senza distorsione per tutta la lunghezza del materiale utilizzato. Normalmente i fasci luce non si comportano come oggetti dotati di massa e tendono ad allargarsi e disperdersi, ma in questo caso la loro interazione con gli elettroni nel materiale li rende simili a una punta rigida non deformabile e ultra sottile. Alla base di questo fenomeno c è un particolare effetto fisico scoperto dai ricercatori, che fornisce una massa efficace (cioè un effetto che fa comportare questi fasci come se avessero una massa, ossia come fossero dei corpi solidi rigidi) ai fasci di luce e che ne inibisce l allargamento e la diffrazione. Per valutare la larghezza minima raggiunta, conclude Eugenio Del Re, è stato necessario sviluppare uno strumento meccanico, e non ottico, capace di effettuare spostamenti controllati e veloci su scale nanometriche ( near-field knife-edge ). Infatti i fasci di luce sono talmente sottili e al di sotto dei limiti consentiti dall ottica normale che non è stato possibile misurare la loro dimensione usando telecamere, anche ad alta risoluzione, e lenti, anche enormi. Questo studio apre importanti prospettive per 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.

16 Curiosità Redazione 05/03/ :30 Scoperti i fasci di luce più sottili al mondo Scoperti i fasci di luce più sottili al mondo. Il risultato, pubblicato sulla rivista Nature Photonics, è stato raggiunto in Italia, grazie alla collaborazione fra università Sapienza di Roma e Istituto dei Sistemi Complessi del Consiglio Nazionale delle Ricerche (Isc-Cnr), in collaborazione con università di Pavia ed Hebrew University di Gerusalemme. Questo nuovo risultato apre la strada a un'elettronica di nuova generazione, con microscopi molto più potenti, stampanti in 3D notevolmente più precise, supermemorie a basso costo per i computer. L'ostacolo che è stato superato solo adesso si chiama ''limite diffrattivo'' ed e' 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 abbiamo visto che il limite non è della luce, ma del modello fisico che abbiamo della luce''. Facendo interagire la luce in modo diverso, ad esempio, facendola passare attraverso un materiale trasparente come un cristallo, si propagano senza allargarsi anche fasci laser più sottili di 280 milionesimi di millimetro, ossia mille volte più sottili del diametro di un capello. 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. (fonte e foto: Eugenio Del Re, Dip. di Fisica, Sapienza università di Roma)

17 Ottenuti dei laser ultra-sottili, nuova spinta per le stampanti 3D Sono stati ottenuti i fasci di luce più sottili al mondo: è stato possibile superando quello che da almeno 130 anni era considerato un ostacolo invalicabile. Il risultato, pubblicato sulla rivista Nature Photonics, è stato ottenuto in Italia, 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. Presto un'elettronica di nuova generazione - Si apre la strada a un'elettronica di nuova generazione, con microscopi super-potenti e stampanti in 3D molto più precise. L'ostacolo superato si chiama ''limite diffrattivo'' ed e' 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. Applicazioni dall'impatto rivoluzionario - ''Pensavamo fosse un limite fondamentale della luce'', ha detto il coordinatore della ricerca, Eugenio Del Re, dell'università Sapienza. ''In realtà abbiamo visto che il limite non è della luce, ma del modello fisico che abbiamo della luce''. Facendo passare la luce attraverso un materiale trasparente, si propagano anche fasci laser più sottili di 280 milionesimi di millimetro. Si apre un futuro di applicazioni dall'impatto rivoluzionario. Per Claudio 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''. 03 marzo 2015 Redazione Tiscali

18 Martedì 3 Marzo 2015 Ricerca Fasci laser ancora più sottili Un gruppo di ricerca della Sapienza, dell'isc-cnr di Roma, dell'università di Pavia e della Hebrew University of Jerusalem, ha scoperto fasci laser inferiori ad un millesimo di un capello che si propagano per grandi distanze in materiali trasparenti. La ricerca, pubblicata su «Nature Photonics», porterà ad avanzamenti in vari settori della tecnologia I fasci laser vengono oggi utilizzati ovunque: in microscopia, telecomunicazioni, computer, stampanti tradizionali e 3D, microchirurgia. Un gruppo di ricercatori della Sapienza-Università di Roma, dell'istituto dei sistemi complessi del Consiglio nazionale delle ricerche (Isc-Cnr) di Roma, dell'università di Pavia, e della Hebrew University of Jerusalem, coordinato da Eugenio Del Re del Dipartimento di fisica della Sapienza, ha scoperto i fasci laser più piccoli mai osservati, inferiori ad un millesimo di un capello. I risultati sono pubblicati su «Nature Photonics». «Fino a oggi si riteneva che i fasci di luce non potessero avere dimensioni inferiori a mezzo milionesimo di metro per via del cosiddetto "limite diffrattivo" - riferisce Claudio Conti, direttore dell'isc-cnr cioè la legge fisica secondo cui un fascio laser non può essere focalizzato a dimensioni inferiori alla lunghezza d'onda, che è diversa per ciascun colore della luce. Fino ad ora sono stati osservati fasci di circa un centesimo della sezione di un capello, noi ci siamo spinti fino ad un millesimo, utilizzando specifici materiali. Più è sottile un fascio laser, più piccoli sono i dettagli che si possono osservare e illuminare». In particolare, i ricercatori hanno osservato fasci laser sotto i 280 nanometri, quasi un terzo della lunghezza d'onda utilizzata nell'esperimento, che si propagano senza distorsione per tutta la lunghezza del materiale utilizzato. Normalmente i fasci luce non si comportano come oggetti dotati di massa e tendono ad allargarsi e disperdersi, ma in questo caso la loro interazione con gli elettroni nel materiale li rende simili a una punta rigida non deformabile e ultra sottile. Alla base di questo fenomeno c'è un particolare effetto fisico scoperto dai ricercatori, che fornisce una massa efficace (cioè un effetto che fa comportare questi fasci come se avessero una massa, ossia come fossero dei corpi solidi rigidi) ai fasci di luce e che ne inibisce l'allargamento e la diffrazione. «Per valutare la larghezza minima raggiunta - conclude Eugenio Del Re - è stato necessario sviluppare uno strumento meccanico, e non ottico, capace di effettuare spostamenti controllati e veloci su scale nanometriche ("near-field knifeedge"). Infatti i fasci di luce sono talmente sottili e al di sotto dei limiti consentiti dall'ottica normale che non è stato possibile misurare la loro dimensione usando telecamere, anche ad alta risoluzione, e lenti, anche enormi». Questo studio apre importanti prospettive per microscopi ad altissima risoluzione e profondità di penetrazione, stampanti

19 tridimensionali ultra-precise, bisturi laser sub-cellulari, e nuovi dispositivi opto-elettronici e di memorizzazione ad altissima capacità e basso costo.

20 I piu sottili fasci di luce mai osservati LUNEDÌ 02 MARZO :00 Un gruppo di ricerca della Sapienza, dell'isc-cnr di Roma, dell'università di Pavia e della Hebrew University of Jerusalem, ha scoperto fasci laser inferiori ad un millesimo di un capello che si propagano per grandi distanze in materiali trasparenti. La ricerca, pubblicata su Nature Photonics, portera ad avanzamenti in vari settori della tecnologia. I fasci laser vengono oggi utilizzati ovunque: in microscopia, telecomunicazioni, computer, stampanti tradizionali e 3D, microchirurgia. Un gruppo di ricercatori della Sapienza-Università di Roma, dell'istituto dei sistemi complessi del Consiglio nazionale delle ricerche (Isc-Cnr) di Roma, dell'università di Pavia, e della Hebrew University of Jerusalem, coordinato da Eugenio Del Re del Dipartimento di fisica della Sapienza, ha scoperto i fasci laser più piccoli mai osservati, inferiori ad un millesimo di un capello. I risultati sono pubblicati su Nature Photonics. 'Fino a oggi si riteneva che i fasci di luce non potessero avere dimensioni inferiori a mezzo milionesimo di metro per via del cosiddetto 'limite diffrattivo'', riferisce Claudio Conti, direttore dell'isc- Cnr, 'cioè la legge fisica secondo cui un fascio laser non può essere focalizzato a dimensioni inferiori alla lunghezza d'onda, che è' diversa per ciascun colore della luce. Fino ad ora sono stati osservati fasci di circa un centesimo della sezione di un capello, noi ci siamo spinti fino ad un millesimo, utilizzando specifici materiali. Più è sottile un fascio laser, più piccoli sono i dettagli che si possono osservare e illuminare'. In particolare, i ricercatori hanno osservato fasci laser sotto i 280 nanometri, quasi un terzo della lunghezza d'onda utilizzata nell'esperimento, che si propagano senza distorsione per tutta la lunghezza del materiale utilizzato. Normalmente i fasci luce non si comportano come oggetti dotati di massa e tendono ad allargarsi e disperdersi, ma in questo caso la loro interazione con gli elettroni nel materiale li rende simili a una punta rigida non deformabile e ultra sottile. Alla base di questo fenomeno c'è un particolare effetto fisico scoperto dai ricercatori, che fornisce una massa

21 efficace (cioè un effetto che fa comportare questi fasci come se avessero una massa, ossia come fossero dei corpi solidi rigidi) ai fasci di luce e che ne inibisce l'allargamento e la diffrazione. 'Per valutare la larghezza minima raggiunta', conclude Eugenio Del Re, 'e' stato necessario sviluppare uno strumento meccanico, e non ottico, capace di effettuare spostamenti controllati e veloci su scale nanometriche ('near-field knifeedge'). Infatti i fasci di luce sono talmente sottili e al di sotto dei limiti consentiti dall'ottica normale che non è stato possibile misurare la loro dimensione usando telecamere, anche ad alta risoluzione, e lenti, anche enormi'. Questo studio apre importanti prospettive per 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 capacita e basso costo. Immagini Roma, 3 marzo 2015 La scheda Cosa: Scoperti i più sottili fasci di luce mai osservati. Chi: La Sapienza Università di Roma, Isc-Cnr di Roma, Università di Pavia, Hebrew University of Jerusalem Per informazioni: Eugenio Del Re, Dip. di Fisica tel , eugenio.delre@uniroma1.it, e Claudio Conti, Isc-Cnr tel , claudio.conti@cnr.it, Ufficio stampa Cnr: Gabriella Esposito, tel , mgabriellaesposito@gmail.com

22 Fotonica: ottenuti in Italia i laser più sottili al mondo, superato il "limite diffrattivo" 04 marzo 2015 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. Il risultato è stato possibile superando quello che da almeno 130 anni era considerato un ostacolo invalicabile. Il risultato, pubblicato sulla rivista Nature Photonics, è stato ottenuto in Italia, grazie alla collaborazione fra università Sapienza di Roma e Istituto dei Sistemi Complessi del Consiglio Nazionale delle Ricerche (Isc-Cnr), in collaborazione con università di Pavia ed Hebrew University di Gerusalemme.

23 'Pensavamo fosse un limite fondamentale della luce'', ha detto il coordinatore della ricerca, Eugenio Del Re, dell'università Sapienza di Roma. ''In realtà abbiamo visto che il limite non è della luce, ma del modello fisico che abbiamo della luce''. Facendo interagire la luce in modo diverso, ad esempio, facendola passare attraverso unmateriale trasparente come un cristallo, si propagano senza allargarsi anche fasci laser più sottili di 280 milionesimi di millimetro, ossia mille volte più sottili del diametro di un capello. 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''.

24 Facebook Twitter Feed R SS Fotonica: scoperti laser piu' sottili di un millesimo di capello La scoperta di un team italiano composto da La Sapienza, Cnr e Unipv. Fasci laser che aprono la strada a dispositivi optoelettronici ad altissima capacita' Di Redazione Pubblicato sul Canale La Ricerca In Italia il 04 marzo 2015 ARCHIVIO Innovazione tecnologica nel progetto di architettura: quali potenzialità e sviluppi? Fasci laser inferiori a un millesimo di capello, i più piccoli mai osservati, in grado di propagarsi per grandi distanze in materiali trasparenti: è la scoperta di un team dell'università di Roma 'La Sapienza', dell Isc-Cnr di Roma, dell'università di Pavia e della Hebrew University of Jerusalem. Pubblicata sul magazine Nature Photonics, la scoperta apre numerose strade in vari settori tecnologici: dalla realizzazione di microscopi ad altissima risoluzione e profondità di penetrazione, alla produzione di stampanti 3d ultra-precise, dai bisturi laser sub-cellulari fino ai nuovi dispositivi optoelettronici e di memorizzazione ad altissima capacità e basso costo. Fino a oggi si riteneva che i fasci di luce non potessero avere dimensioni inferiori a mezzo milionesimo di metro per via del cosiddetto limite diffrattivo, spiega Claudio Conti, direttore dell'isc-cnr, cioè la legge fisica secondo cui un fascio laser non può essere focalizzato a dimensioni inferiori alla lunghezza d onda, che è diversa per ciascun colore della luce. Fino ad ora sono stati osservati fasci di circa un centesimo della sezione di un capello, noi ci siamo spinti fino ad un millesimo, utilizzando specifici materiali. Più è sottile un fascio laser, più piccoli sono i dettagli che si possono osservare e illuminare. Il team ha osservato fasci laser sotto i 280 nanometri, quasi un terzo della lunghezza d'onda utilizzata nell'esperimento, che si propagano senza distorsione per tutta la lunghezza del materiale utilizzato. Normalmente i fasci luce non si comportano come oggetti dotati di massa e tendono ad allargarsi e disperdersi, ma in questo caso la loro interazione con gli elettroni nel materiale li rende simili a una punta rigida non deformabile e ultra sottile. Alla base di questo fenomeno c'è un particolare effetto fisico scoperto dai ricercatori, che fornisce una massa efficace (cioè un effetto che fa comportare questi fasci come se avessero una massa, ossia come fossero dei corpi solidi rigidi) ai fasci di luce e che ne inibisce l'allargamento e la diffrazione.

25 fonte: Isc-Cnr Per valutare la larghezza minima raggiunta è stato necessario sviluppare uno strumento meccanico, e non ottico, capace di effettuare spostamenti controllati e veloci su scale nanometriche ('near-field knifeedge'). Infatti i fasci di luce sono talmente sottili e al di sotto dei limiti consentiti dall'ottica normale che non è stato possibile misurare la loro dimensione usando telecamere, anche ad alta risoluzione, e lenti, anche enormi, conclude Eugenio Del Re del Dipartimento di fisica della Sapienza, coordinatore del progetto di ricerca.