CERN è sinonimo di acceleratori, progettato per portare le particelle vicino alla velocità della luce. Ma cosa succede se vuoi rallentare una particella e tenerla in posizione mentre la studi? Le trappole di particelle sono dispositivi che utilizzano campi elettromagnetici per sospendere le particelle – macroscopiche o elementari – in stasi abbastanza a lungo da farlo. Al CERN, esperimenti come GBAR utilizzano trappole ioniche per catturare ioni antiidrogeno per la ricerca. Nel caso dell'antimateria, è particolarmente importante utilizzare campi elettromagnetici nelle camere a vuoto in modo che le antiparticelle non entrino in contatto con la materia normale - se lo facessero, si annichilirebbero istantaneamente in una piccola esplosione di energia.

Ora, grazie alla tecnologia di stampa 3D, puoi costruire la tua trappola di particelle come quella di GBAR, utilizzando schemi sviluppati dal team S'Cool LAB del CERN. Rilasciato gratuitamente sotto la licenza Open Hardware del CERN, gli schemi vengono forniti con una serie di istruzioni e tutorial che aiutano a portare la tecnologia all'avanguardia in classe oa casa. Certo, la trappola per particelle S'Cool LAB non ti aiuterà nella ricerca sull'antimateria:è più adatta per sospendere particelle macroscopiche come cannella o spore di licopodio. Ma i suoi principi di progettazione hanno molto in comune con i dispositivi più grandi utilizzati nei laboratori di fisica delle particelle.

Al centro del suo design c'è un quadrupolo elettrico, una configurazione speciale di elettrodi caricati positivamente e negativamente. I campi generati da questi elettrodi collegati ad un alimentatore AC limitano la direzione in cui le particelle possono viaggiare, intrappolandoli efficacemente nel mezzo. Le particelle caricate elettricamente lasciate cadere nella trappola ionica a quadrupolo oscillano lungo le linee del campo elettrico, permettendoti di osservare il loro orientamento in tre dimensioni.

La struttura S'Cool LAB offre a studenti e insegnanti delle scuole superiori la possibilità di prendere parte a esperimenti pratici di fisica delle particelle in loco presso il CERN. Ma hanno anche una varietà di strumenti con licenza aperta che chiunque abbia accesso alle stampanti 3D può realizzare. Questi includono tagliabiscotti per produrre i tuoi biscotti a tema quark, puzzle che ti sfidano a formare sistemi di particelle secondo le regole del Modello Standard e un modello in scala del sistema magnetico toroidale del rivelatore ATLAS di LHC.