Il Cnr ha scoperto come realizzare un laboratorio all’interno di una goccia, per effettuare analisi chimiche dirette
L’Istituto nazionale di ottica del Consiglio nazionale delle ricerche (Ino-Cnr) di Napoli ha dimostrato che è possibile realizzare un laboratorio all’interno di una goccia liquida, tramite l’utilizzo di onde ad altissima frequenza.
La ricerca, pubblicata sulla rivista Physical Review Letters in evidenza come Editor’s Suggestion, è stata svolta in collaborazione con il Technion Israel Institute of Technology di Haifa.
Gianluca Gagliardi, ricercatore dell’Ino-Cnr, ha spiegato che le onde generate sulla superficie della goccia sono la chiave, poiché “hanno le stesse caratteristiche di emissione intensa e coerente di un laser, ma corrispondono in questo caso a vibrazioni ad alta frequenza, nel range ultrasonico-ipersonico, anziché a fotoni”.
Gagliardi ha anche aggiunto: “Il risonatore optomeccanico così realizzato si comporta come un vero e proprio micro-oscillatore, pur essendo costituito interamente da liquido mantenuto in forma 
sferica dalla sola tensione superficiale, che garantisce una regolarità superficiale quasi perfetta rendendo la goccia così un risonatore ottico ideale”.
“In questo modo un oggetto così semplice e comune in natura viene trasformato in un sofisticato elemento ottico, al pari di un dispositivo costituito da materiale solido, come lenti e specchi – ha prosegutio l’esperto – ma non solo: la goccia si comporta come risonatore acustico in cui parte dell’energia trasportata dalla luce si trasferisce alla superficie per eccitare onde ultrasoniche e ipersoniche, amplificate al suo interno come nella cupola di una chiesa”.
Le applicazioni di questa scoperta potrebbero essere varie e importanti, ad esempio si potrebbe effettuare un’analisi chimica diretta all’interno di una soluzione acquosa contenente un fluido biologico, come sangue o plasma. In questo modo una piccola goccia potrebbe essere contemporaneamente un campione e un sensore.
Paolo De Natale, direttore Ino-Cnr, ha dichiarato “Dai cambiamenti nelle oscillazioni meccaniche e nella luce diffusa sarebbe possibile ricercare e monitorare la presenza di nanoparticelle o biomolecole disciolte. L’impatto potrebbe essere altrettanto significativo anche in ambiti come quello dei materiali avanzati, per la caratterizzazione diretta, accurata e totalmente non invasiva delle proprietà chimiche e meccaniche di composti liquidi senza ricorrere a strumentazione complessa”.
