Un assistente professore della University of Central Florida ha sviluppato un nuovo materiale utilizzando la nanotecnologia, che potrebbe aiutare a proteggere i piloti e le apparecchiature sensibili dai laser distruttivi.

Professore assistente dell'UCF Jayan Thomas, in collaborazione con il Professore Associato della Carnegie Mellon University, Rongchao Jin, raccontano il loro lavoro nel numero di luglio della rivista Nano lettere .

Thomas sta lavorando con nanoparticelle d'oro e studiando le loro proprietà quando vengono ridotte in un regime di piccole dimensioni chiamato nanocluster. Le nanoparticelle sono già di dimensioni microscopiche, e un nanometro è circa 1/80000 dello spessore di una singola ciocca di capelli umani. I nanocluster sono sull'estremità più piccola e i nanocristalli sono sull'estremità più grande del nanoregime. I nano cluster sono così piccoli che le leggi della fisica che governano il mondo che le persone toccano e odorano non vengono spesso osservate.

"I nanocluster occupano l'intrigante regime di dimensioni quantistiche tra atomi e nanocristalli, e la sintesi di ultra-piccoli, nanocluster metallici atomicamente precisi è un compito impegnativo, " disse Tommaso.

Thomas e il suo team hanno scoperto che i nanocluster sviluppati aggiungendo atomi in modo sequenziale potrebbero fornire interessanti proprietà ottiche. Si scopre che i nanocluster d'oro mostrano qualità che possono renderli adatti alla creazione di superfici che diffondono raggi laser ad alta energia. Sembrano essere molto più efficaci della sorella maggiore, nanocristallo d'oro che è il (nano) materiale utilizzato dagli artisti per realizzare dipinti di finestre di chiese medievali.

Allora perché è importante?

Pensa ai piloti commerciali o ai piloti di caccia. Usano occhiali da sole o elmetti per proteggere i loro occhi dalla luce del sole. Se gli occhiali o lo schermo del casco potessero essere rivestiti con nanocluster testati nel laboratorio di Thomas all'UCF, lo schermo potrebbe potenzialmente diffondere fasci di luce ad alta energia, come il laser. Strumenti altamente sensibili necessari per la navigazione e altre applicazioni potrebbero anche essere protetti in caso di attacco nemico utilizzando raggi laser ad alta energia.

"Questi risultati mi danno un grande piacere poiché la tecnica che abbiamo usato per studiare le proprietà ottiche di queste particelle atomicamente precise è quella inventata dai professori dell'UCF Eric VanStryland e David Hagan molti anni fa, " ha detto Thomas. "Ma la progressione che abbiamo fatto è molto eccitante".

Poiché i nanocluster sembrano avere una migliore capacità di diffondere fasci di energia elevati, sono un'area promettente per lo sviluppo futuro. Ci sono ancora molte applicazioni da esplorare utilizzando questi materiali ingegnerizzati atomicamente molto interessanti. Fino ad ora, molta ricerca si è concentrata sul nanocristallo più grande.

Thomas sta anche esplorando l'uso di queste particelle nel materiale polimerico utilizzato per la telepresenza 3D per renderlo più sensibile alla luce. In caso di successo, può avvicinare gli attuali polimeri allo sviluppo della telepresenza 3D in tempo reale.

La telepresenza 3D fornisce un'illusione olografica a uno spettatore che è presente in un altro luogo, offrendo a quella persona una visione a 360 gradi (in 3D) di tutto ciò che sta accadendo. È un passo oltre il 3-D e dovrebbe rivoluzionare il modo in cui le persone vedono la televisione e il modo in cui partecipano alle attività in tutto il mondo. Per esempio, consentendo a uno spettatore di "camminare" in un luogo remoto come in un gioco virtuale, un chirurgo potrebbe aiutare a eseguire una complicata procedura medica da migliaia di chilometri di distanza.