Sono nate in Italia le super fibre ottiche, capaci di trasportare un maggior numero di informazioni, grazie al disordine della loro struttura interna. Numerose le applicazioni nelle quali potranno essere utilizzate, dalle telecomunicazioni che diverranno molto più veloci alla chirurgia laser che sarà molto più precisa.
«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».
Cosa accade quando un raggio laser penetra nella nebbia? La luce si diffonde in tutte le direzioni propagandosi rapidamente un po’ come l’acqua all’interno di una spugna – spiegano i ricercatori –
Tuttavia, in specifiche condizioni, può avvenire un fenomeno noto come localizzazione di Anderson, in base al quale la normale 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.
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 sì che, per effetto del fenomeno della localizzazione di Anderson, il raggio di luce venga bloccato in spazi piccolissimi, dove rimane intrappolato.
A questo punto i ricercatori, grazie a un modulatore di luce spaziale, sono riusciti a concentrare la luce e a controllare la forma del fascio luminoso.
La focalizzazione ottenuta attraverso la localizzazione di Anderson e il modulatore permetterà in pratica 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. Nel campo delle telecomunicazioni le fibre consentirebbero di trasmettere più segnali nella stessa linea di trasmissione utilizzando i diversi canali spaziali creati al loro interno dalla forma disordinata».
Insomma il nostro futuro, oltre ad avere un cuore antico, avrà anche un cuore molto più disordinato.
Daniela Gabriele
