E’ sempre più vicino il laser “perfetto”, capace di emettere radiazioni tutte alla stessa lunghezza d’onda: il dispositivo che più si avvicina a questo ideale è il laser a semiconduttore che emette nell’infrarosso. La scoperta, che avrà importanti ricadute per la sicurezza, la medicina, l’ambiente e l’astronomia, è firmata da Miriam Serena Vitiello, ricercatrice del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr), premiata per questo dalla Società Italiana di Fisica (Sif) con il riconoscimento “Sergio Panizza” dedicato all’eccellenza nel campo della fotonica e optoelettronica. “La radiazione elettromagnetica nelle frequenze Terahertz, ovvero 1 milione di milioni di oscillazioni al secondo, tra le microonde e l’infrarosso, può essere impiegata per una sorta di spettroscopia morbida”, afferma la ricercatrice. “A simili frequenze, infatti, la radiazione è completamente sicura dal punto di vista della salute e al tempo stesso è in grado di penetrare materiali che sarebbero opachi alla luce come carta, plastica e altri. Per questo se ne possono prevedere applicazioni legate ai controlli di sicurezza, come la rivelazione di esplosivi e agenti bio-chimici, il monitoraggio di processi industriali oppure, in ambiti bio-medicali, per la diagnostica del Dna e i controlli non invasivi nei processi farmaceutici”.

Vitiello si è aggiudicata il riconoscimento, prima donna a riceverlo, per queste ricerche che, secondo la motivazione della giuria, “hanno aperto nuove frontiere nell’innovazione della fotonica Terahertz”. Gli studi effettuati dai ricercatori dell’Istituto nazionale di ottica (Ino) e Istituto di nanoscienze (Nest) del Cnr, in una collaborazione con il Dipartimento di fisica e astronomia e il Lens dell’Università di Firenze e la Scuola normale superiore di Pisa, “hanno dimostrato che i laser a cascata quantica nel THz sono, tra tutti i laser a semiconduttore, quelli che maggiormente si avvicinano al concetto ideale del laser come emettitore di radiazione tutta di ‘un unico colore’, ovvero alla stessa lunghezza d’onda, ha proseguito Saverio Bartalini, ricercatore Ino-Cnr e coautore delle ricerche. “E su questa caratteristica ha aggiunto il ricercatore – è ora possibile ottenere un assoluto controllo, estendendo per la prima volta anche a questo intervallo di frequenze il concetto di pettine di frequenze che portò al Nobel per la Fisica nel 2005 Theodor Hansch e J. Hall”. I risultati di queste ricerche sono stati pubblicati sulle riviste Nature Photonics e Nature Communications. “La realizzazione di misure con sensibilità senza precedenti e il controllo assoluto del laser ottenuti grazie alle ricerche effettuate – ha concluso il direttore dell’Ino-Cnr e coautore, Paolo De Natale – consentiranno di progettare dispositivi completamente nuovi con importanti ricadute in settori strategici”.