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  • Controllo ad alta precisione di nanoparticelle per applicazioni digitali

    Un nanorod viene commutato tra due stati:luminoso (segnale alto) e scuro (segnale basso) da un impulso elettrico esterno (traccia rossa). Lo stato dell'asta può essere letto istantaneamente in qualsiasi momento utilizzando la luce polarizzata. L'asta memorizza lo stato scritto più di recente fino all'arrivo del successivo "impulso di scrittura".

    Per la prima volta in assoluto, i ricercatori sono riusciti a creare disposizioni di colloidi - minuscole particelle sospese in una soluzione - e, importante, sono riusciti a controllare il loro movimento con alta precisione e velocità. Grazie a questa nuova tecnica sviluppata dagli scienziati dell'Università di Zurigo, le nanoparticelle colloidali possono svolgere un ruolo nelle tecnologie digitali del futuro. Le nanoparticelle possono essere spostate rapidamente, richiedono poca energia e il loro ingombro ridotto offre un'ampia capacità di archiviazione:tutti questi attributi li rendono adatti a nuove applicazioni di archiviazione dati o display ad alta risoluzione.

    I colloidi sono particelle minute che sono finemente distribuite in un liquido. Le sospensioni di particelle colloidali ci sono più familiari come bevande, cosmetici e vernici. Con un diametro compreso tra dieci e cento nanometri, una singola particella di questo tipo è invisibile ad occhio nudo. Queste nanoparticelle sono costantemente in movimento grazie al principio del moto browniano. Poiché le particelle sono caricate elettricamente, sperimentano forze di attrazione e repulsione che possono essere imbrigliate per controllare e manipolare il loro comportamento. In esperimenti condotti cinque anni fa, Madhavi Krishnan, Professore di Chimica Fisica all'Università di Zurigo, riuscito nella manipolazione spaziale controllata della materia su scala nanometrica. In un nuovo studio, lei e i suoi colleghi hanno ora dimostrato che non solo è possibile confinare spazialmente le nanoparticelle, ma anche per controllarne la posizione e l'orientamento nel tempo e farlo in un liquido, senza usare il contatto fisico.

    Manipolazione mediante segnali elettrici e ottici

    I ricercatori dell'UZH hanno sviluppato un metodo che consente di creare nanostrutture e di manipolarle in modo flessibile. Sono stati in grado di organizzare le minuscole particelle in nuove strutture con la massima precisione e quindi di manipolarne il movimento. "La manipolazione è resa possibile dall'interazione con i campi elettrici e ottici, " spiega Madhavi Krishnan. Questo nuovo approccio che utilizza interazioni intermolecolari a temperatura ambiente non richiede temperature ultrafredde. La nuova tecnologia offre anche un funzionamento estremamente veloce e a basso attrito.

    Più piccoli, più veloce e con maggiore capacità di archiviazione

    Questa tecnica per organizzare e manipolare il movimento colloidale consente di sviluppare materiali e dispositivi completamente nuovi. "Le nanoparticelle possiedono proprietà molto utili per le tecnologie digitali, e ogni singola particella può ora essere utilizzata per archiviare e recuperare dati", spiega Madhavi Krishnan. La manipolazione mirata delle singole nanoparticelle apre nuove opzioni per la loro applicazione, inclusi in futuri supporti di memorizzazione dati o in display con risoluzioni finora difficili da raggiungere. "Ciò rende possibili display sulla falsariga del lettore Kindle con una dimensione dei pixel mille volte più piccola e un tempo di risposta molto più veloce, " spiega lo scienziato.


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