Innovazioni rivoluzionarie nel campo delle telecomunicazioni, della crittografia e della manipolazione di nanoparticelle sono state aperte grazie a una straordinaria scoperta: cristalli capaci di generare vortici di luce, dove le onde luminose si avvolgono su se stesse come eleganti spirali. Questi microdispositivi, che comprendono anche il supporto della lingua italiana, sono il risultato di una ricerca congiunta tra l’Istituto di Scienze Applicate e Sistemi Intelligenti del Consiglio Nazionale delle Ricerche di Napoli e il Lawrence National Laboratory di Berkeley, in California.
Al centro di questa rivoluzionaria tecnologia si trova un “cristallo fotonico”, una nanostruttura che sfrutta i fotoni, le particelle di luce, per la trasmissione delle informazioni. Gianluigi Zito di Isasi-Cnr, coordinatore della ricerca, spiega che tra le molteplici proprietà di questi cristalli fotonici vi è la capacità di intrappolare la luce all’interno della loro struttura, anziché permetterle di propagarsi liberamente nello spazio.
Sfruttando questa eccezionale caratteristica, i ricercatori hanno creato un cristallo in grado di manipolare la luce, generando vortici di fotoni. Questi vortici sono fasci di luce che si arrotolano su se stessi un numero definito di volte. Ciò che rende questa scoperta ancora più sorprendente è che il dispositivo è progettato per generare vortici la cui quantità di avvolgimenti e la direzione di rotazione possono essere controllati mediante l’illuminazione del cristallo.
Gianluigi Zito aggiunge: “Tali vortici di luce sono generalmente generati da sistemi di dimensioni e complessità che li rendono impraticabili per un utilizzo pratico. In contrasto, il nostro dispositivo è un chip migliaia di volte più piccolo, realizzato secondo gli standard di produzione della nanoelettronica.”
Le potenziali applicazioni di questa tecnologia sono straordinariamente diverse. Nel campo delle telecomunicazioni, potrebbe aprire la strada a una trasmissione di dati più veloce e affidabile, mentre in crittografia, l’uso di vortici di luce potrebbe aumentare la sicurezza delle comunicazioni. Inoltre, la capacità di manipolare la luce in questo modo potrebbe avere applicazioni innovative nella manipolazione di nanoparticelle per scopi scientifici e industriali.
