04:36 22 Aprile 2019
Luce

Fisici russi riescono a far assorbire energia ad un materiale trasparente

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Fisici russi e stranieri hanno capito come costringere materiali trasparenti, che lasciano passare completamente la luce, ad assorbire praticamente tutta la sua energia, si afferma in un articolo pubblicato sulla rivista Optica.

"I risultati teorici ottenuti in questo lavoro si sono rivelati molto contro-intuitivi: penso che nessuno degli autori prima dello studio avrebbe potuto ipotizzare che usando un sistema trasparente fosse possibile raggiungere questo risultato. Ma la stessa matematica ci ha spinto verso questo effetto, non sono ancora noti quali fenomeni si nascondono dietro lo schermo dell'elettrodinamica tradizionale", afferma Denis Baranov, ricercatore dell'Istituto di Fisica e Tecnologia di Mosca.

Oggi quasi tutti i fisici credono che la luce si comporti simultaneamente come una particella e come un'onda elettromagnetica. Sulla base di questa proprietà, che in passato impropriamente veniva chiamata "dualismo dell'onda corpuscolare", sono state costruite molte tecnologie moderne, in particolare le matrici di fotocamere e vari sensori di luce.

Normalmente sono costituiti da materiali che assorbono bene la luce. Cioè, l'energia delle particelle di luce che entrano in collisione con la loro superficie viene convertita in calore, in oscillazioni collettive di elettroni oppure altre forme di energia. Per le proprietà fisiche tutti questi materiali sono scuri, ma quelli trasparenti, come il vetro, non sono affatto adatti per questa funzione.

I fisici russi hanno scoperto che i materiali trasparenti possono tuttavia essere sfruttati per creare sensori di luce quasi ideali e celle solari ad altissima potenza.

Studiando come il campo elettromagnetico dei fotoni cambia nel momento in cui le particelle di luce passano attraverso un materiale trasparente, i fisici russi hanno notato che il materiale inizia ad assorbire l'energia dei fotoni se l'intensità del raggio cambia in un determinato modo.

Come spiegato dai ricercatori, ciò accade perché le onde disperse di luce che cercano di lasciare il materiale trasparente si sovrappongono e si autodistruggono, motivo per cui l'energia non riesce ad oltrepassare il vetro.

Questo effetto non è infinito: scompare quasi istantaneamente si interrompe il gonfiamento del materiale.

La scoperta ha implicazioni interessanti non solo dal punto di vista teorico: ad esempio l'accumulo di luce in un sistema trasparente consentirà di sviluppare la memoria ottica dei computer, capace di memorizzare le informazioni senza perdere energia e rilasciarle al momento giusto.

Tags:
Fisica, Scienza e Tecnica, Energia, Russia
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