VERSO NUOVA GENERAZIONE DISPOSITIVI PER ENERGIA ED ELETTRONICA.
(DIRE - Notiziario Sanita') Roma, 8 set. - Il lavoro congiunto di
ricercatori della Sapienza e del Centro di nanotecnologie di
Londra (London Centre for nanotechnology), coordinati dal
professor Antonio Bianconi, ha portato alla scoperta di una nuova
tecnica che permette di "disegnare" superconduttori di qualunque
forma, usando i raggi X focalizzati come una penna. Lo studio,
spiega una nota dell'universita' di Roma, e' stato pubblicato lo
scorso 21 agosto su Nature materials (Rivista specializzata di
Nature).
Un superconduttore e' un materiale che consente il passaggio
di corrente elettrica senza opporre resistenza, ovvero, senza
produrre riscaldamento. Lo sforzo dei ricercatori e' stato sempre
quello di migliorare le prestazioni di questi materiali che
vengono impiegati in dispositivi elettronici avanzati detti
"Squids". Sono utilizzati per esempio nelle cliniche mediche per
la visualizzazione (imaging) dei tumori. Il team di studiosi ha
dimostrato che e' possibile usare i raggi X come una sorta di
penna per ridisegnare la nanostruttura di regioni selezionate dei
materiali complessi superconduttori allo scopo di modulare la
superconduttivita' ad alta temperatura.
La nuova tecnica e' stata messa a punto nel laboratorio di
luce di sincrotrone Elettra di Trieste su un composto di
ossigeno, rame e lantanio (un elemento pesante, noto come terra
rara). Gli studiosi hanno osservato che, illuminando il materiale
con i raggi X, si verificavano riorganizzazioni su piccola scala
degli atomi di ossigeno che determinavano in alcune regioni una
superconduttivita' ad alta temperatura scoperta dai premi Nobel
Karl Alexander Muller e Johannes Georg Bednorz 25 anni fa. La
nuova tecnica consente non solo di ottenere superconduttori con
dimensioni molto piu' piccole di quelle di un capello, ma anche
di manipolare la nanostruttura dei materiali che normalmente
sono usati per la fabbricazione di dispositivi elettronici come
computer quantististici e sistemi di imaging del cervello.
Il metodo di incisione non richiede l'utilizzo di ingredienti
chimici e pertanto consente disegni sofisticati come l'incisione
d'arte su lastre di rame. Questa tecnica si basa sulla scoperta
della possibilita' della manipolazione di difetti interstiziali
di ossigeno con alta precisione. Questo pone le fondamenta per un
impiego piu' esteso di questa tecnica in numerosi altri composti
che si basano sulla manipolazioni di atomi interstiziali o
difetti reticolari dalle celle solari ai catalizzatori.
"Abbiamo fatto un passo rilevante nella transizione
dall'elettronica dei materiali semplici all'elettronica dei
materiali complessi- sottolinea Antonio Bianconi- La complessita'
sposta il mondo quantistico dai lontani lidi vicino allo zero
assoluto alla temperatura del nostro mondo del vivente. Il passo
che abbiamo fatto per la comprensione dei processi quantistici
macroscopici ad alta temperatura ci avvicina la comprensione
della meccanica quantistica nel modo del vivente in azione nei
processi fotosintetici. La complessita' di nuovi materiali rende
possibili processi prima ritenuti impossibili come la produzioni
di circuiti logici superconduttori riscrivibili che come
dimostriamo si possono incidere e cancellare su questi nuovi
materiali".
"La scoperta rende valida una tecnica 'one-step,
chemical-free' per il controllo atomico di superconduttori
funzionali- precisa Gabriel Aeppli, direttore del London Centre
for nanotechnology- apre eccitanti nuove possibilita' per
dispositivi elettronici particolarmente per circuiti logici
superconduttori riscrivibili di profonda importanza chiave per
risolvere il famoso 'travelling salesman problem', che sottende a
molte delle principali sfide computazioni per il mondo. Noi
vogliamo creare computers su domanda per risolvere questo
problema con applicazioni dalla genetica alla logistica. Una
scoperta come questa significa essere un passo piu' vicini".
(Wel/ Dire)