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In futuro bisturi più precisi con le nuove fibre ottiche

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Pubblicato il: 06-08-2014
In futuro bisturi più precisi con le nuove fibre ottiche © Thinstock Sanihelp.it - Cosa accade quando un raggio laser penetra nella nebbia? La luce si diffonde in tutte le direzioni propagandosi rapidamente come l’acqua all’interno di una spugna.

Tuttavia, in specifiche condizioni, può avvenire un fenomeno noto come localizzazione di Anderson, in base al quale la diffusione delle onde è inibita dalla presenza di un forte disordine (come una nebbia molto densa) che le spinge e le confina in una zona abbastanza limitata, come la pallina di un flipper che rimbalza in tutte le direzioni, ma non esce dal biliardino.

Quando questo accade il fascio laser può essere localizzato e intrappolato formando punti estremamente luminosi e concentrati. 

Sfruttando questo fenomeno, un team di ricerca internazionale ha sviluppato un nuovo tipo di fibra ottica (una linea di trasmissione simile a quelle che porta il segnale internet nelle case), in cui viene creata una via di fuga per la luce intrappolata, che segue il percorso desiderato e rimanendo concentrata, invece di diffondere in tutte le direzioni.

Questa tecnica apre importanti prospettive per le applicazioni dei laser nelle telecomunicazioni (tecnologie fotoniche, quantistiche) e in medicina per la chirurgia laser.

Lo studio, condotto dall’Istituto dei Sistemi complessi (ISC-CNR) e dall’Istituto per i Processi fisico chimici (IPCF-CNR) del Consiglio Nazionale delle Ricerche, in collaborazione con l'Istituto Italiano di Tecnologie, il Dipartimento di Fisica della Sapienza, e l’Università del Wisconsin è stato appena pubblicato sulla rivista Nature Communications.

«Abbiamo sviluppato un nuovo tipo di fibra che può trasportare più informazioni rispetto alle fibre ottiche convenzionali – spiega Marco Leonetti del laboratorio di Fotonica dell'Istituto dei Sistemi Complessi CNR presso il Dipartimento di Fisica della Sapienza – La fibra è formata da tubi di un materiale simile alla comune plastica disposti in maniera disordinata, come una manciata di fiammiferi o di spaghetti all’interno di una scatola.

I segnali luminosi che viaggiano su queste linee di trasmissione portano più  informazioni rispetto alle fibre ottiche convenzionali in cui soltanto un canale spaziale di luce attraversa la fibra. L'interno disordinato della fibra fa si che, per effetto del fenomeno della localizzazione di Anderson, il raggio di luce venga bloccato in in spazi piccolissimi, dove rimane intrappolato».

La focalizzazione ottenuta attraverso la localizzazione di Anderson e il modulatore permetterà di fabbricare una nuova generazione di fibre per tecnologie altamente sofisticate. 

«In chirurgia, si può utilizzare una fibra ottica per trasportare un fascio laser e realizzare tagli molto precisi, uniti a un effetto coagulante – spiega Claudio Conti, Direttore dell'Istituto dei Sistemi Complessi del CNR - Il taglio è tanto più preciso, quanto più la luce è focalizzata, e le nuove fibre potrebbero migliorare la precisione di questo bisturi laser». 
FONTE - CONFLITTO DI INTERESSI FONTE - CONFLITTO DI INTERESSI:
Sapienza UniversitÓ di Roma

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