(Phys.org) —Non è la visione a raggi X, ma potresti chiamarla visione a infrarossi.

Un team di ricerca guidato dall'Università di Buffalo ha sviluppato una tecnica per "vedere attraverso" una pila di fogli di grafene per identificare e descrivere le proprietà elettroniche di ogni singolo foglio, anche quando i fogli si coprono a vicenda.

Il metodo prevede di sparare un raggio di luce infrarossa alla pila, e misurare come cambia la direzione di oscillazione dell'onda luminosa mentre rimbalza sugli strati all'interno.

Per spiegare ulteriormente:quando viene applicato e aumentato un campo magnetico, diversi tipi di grafene alterano la direzione di oscillazione, o polarizzazione, in diversi modi. Uno strato di grafene impilato ordinatamente sopra un altro avrà un effetto diverso sulla polarizzazione rispetto a uno strato di grafene impilato in modo disordinato.

"Misurando la polarizzazione della luce riflessa dal grafene in un campo magnetico e utilizzando nuove tecniche di analisi, abbiamo sviluppato uno strumento di fingerprinting ultrasensibile in grado di identificare e caratterizzare diversi multistrati di grafene, " ha detto John Cerne, dottorato di ricerca, professore associato di fisica UB, che ha guidato il progetto.

La tecnica consente ai ricercatori di esaminare dozzine di singoli strati all'interno di una pila.

Grafene, un nanomateriale costituito da un singolo strato di atomi di carbonio, ha suscitato un enorme interesse per le sue notevoli proprietà fondamentali e applicazioni tecnologiche. È leggero ma anche uno dei materiali più resistenti al mondo. Le sue caratteristiche sono così incredibili che ha vinto un premio Nobel per la fisica nel 2010 per due scienziati che hanno aperto la strada al suo studio.

La nuova ricerca di Cerne esamina le proprietà elettroniche del grafene, che cambiano man mano che i fogli del materiale vengono impilati uno sopra l'altro. I risultati sono apparsi il 5 novembre in Rapporti scientifici , un in linea, rivista ad accesso aperto prodotta dagli editori di Nature.

I collaboratori di Cerne includevano colleghi di UB e del Naval Research Laboratory degli Stati Uniti.

Così, perché non tutti gli strati di grafene influenzano la polarizzazione della luce allo stesso modo?

Cerne afferma che la risposta sta nel fatto che diversi strati assorbono ed emettono luce in modi diversi.

Lo studio ha mostrato che i modelli di assorbimento ed emissione cambiano quando viene applicato un campo magnetico, il che significa che gli scienziati possono attivare e disattivare la polarizzazione della luce applicando un campo magnetico agli strati di grafene o, più velocemente, applicando una tensione che invia elettroni che fluiscono attraverso il grafene.

"Applicare una tensione consentirebbe una modulazione veloce, che apre la possibilità a nuovi dispositivi ottici che utilizzano il grafene per le comunicazioni, elaborazione di immagini e segnali, " ha detto il primo autore Chase T. Ellis, un ex assistente di ricerca laureato presso UB e attuale borsista post-dottorato presso il Naval Research Laboratory.