La possibilità di inserire particelle fluorescenti all’interno di strutture fotoniche apre la strada ai circuiti che funzionano con la luce.




Un giorno saranno una realtà, per ora sono soltanto una speranza. I circuiti di luce potranno nel futuro processare i segnali molto più rapidamente di quelli elettronici. Intanto alcuni ricercatori del Laboratorio Europeo di Spettroscopia non lineare (LENS) di Firenze, coordinati da Diederik Wiersma, sono riusciti a fare un passo in questa direzione: hanno messo a punto un metodo per inserire elementi che emettono luce all’interno di un possibile circuito di luce. Hanno riempito le piccole cavità di uno strato di silicio con particelle di un semiconduttore fluorescente e hanno provato a ipotizzare il percorso che compirebbe la luce generata.




In questo modo hanno dimostrato che è possibile produrre una struttura fotonica con delle sorgenti di luce disposte in un modo opportuno.


In una ricerca precedente, il gruppo di Wiersma aveva dimostrato come usare una pipetta ultrapiccola per depositare, con l’aiuto di un microscopio, delle quantità inferiori al femtolitro (1 femtolitro=10^-15 litri, cioè un miliardesimo di milionesimo di litro) dentro a piccolisssimi pori all’interno di solidi. Adesso hanno usato la stessa tecnica per inserire in una struttura fotonica a base di silicio una goccia di toluene contenente alcune migliaia di particelle di solfuro di piombo, che è un semiconduttore.


Le particelle di solfuro di piombo possono poi essere facilmente lavate via con etanolo. Sarebbe così possibile sperimentare la tecnica con strutture più complesse, magari con cavità multiple. Secondo Silvia Vignolini, che fa parte del gruppo che ha ideato la tecnica, la possibilità offerte da questa tecnica potranno essere utili per creare circuiti di luce come parte di sistemi di comunicazione ottici.

I risultati della ricerca sono stati pubblicati nel numero di ottobre di Physical Review E (78, 045603 / doi:10.1103/PhysRevE.78.045603).