Il professor Lukas BruderPer ha guidato un team di ricerca internazionale dove ha contribuito anche il Politecnico di Milano e due istituti del Consiglio Nazionale delle Ricerche (Cnr-Ifn di Milano e Cnr-Iom di Trieste). Parliamo di una ricerca nell’ambito della meccanica quantistica che potrebbe rappresentare una svolta in questo campo. È stato possibile infatti manipolare l’evoluzione temporale di un sistema quantistico mediante impulsi di luce. Lo studio è stato pubblicato su Nature.
«Con questo studio abbiamo esteso alle regioni spettrali dell’XUV e dei raggi X il cosiddetto controllo coerente – spiega Cristian Manzoni del Cnr-Ifn -, che consiste nell’usare la luce per controllare l’evoluzione di reazioni chimiche e indirizzarle verso i prodotti chimici desiderati».
Durante l’esperimento in oggetto i ricercatori si sono concentrati sugli atomi di elio. È stato possibile controllare la posizione dei livelli energetici degli elettroni, quindi a misurarne il movimento. La tecnica utilizzata è conosciuta come controllo coerente. Consiste nell’impiegare la luce al fine di controllare l’evoluzione di reazioni chimiche, indirizzandole verso i prodotti chimici desiderati. La chiave del successo di questo studio risiede nella capacità di “scolpire” l’ampiezza, la fase e la polarizzazione di impulsi di luce ultra-brevi nell’ultravioletto estremo. Tutto questo si deve all’utilizzo del laser a elettroni liberi FERMI della Elettra Sincrotrone di Trieste.
«Tale processo – continua Giulio Cerullo del Dipartimento di Fisica del Politecnico di Milano -, di natura squisitamente quantistica, potrà in futuro consentirci di usare la luce come un reagente chimico per controllare l’efficienza delle reazioni e produrre quindi in modo efficiente molecole di grande valore aggiunto per le applicazioni, quali composti farmaceutici».
I risultati ottenuti apriranno la strada a nuove opportunità nel campo della chimica e della scienza dei materiali. Per esempio, si potrebbe utilizzare in futuro la luce come un reagente chimico; controllare l’efficienza delle reazioni; oppure produrre molecole di grande valore aggiunto, come nei composti farmaceutici.
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