Laser a femtosecondi, nuovi sviluppi per modificare a livello nanoscopico le proprietà dei materiali

Laser a femtosecondi, nuovi sviluppi per modificare a livello nanoscopico le proprietà dei materiali

Varie prove sono state effettuate su differenti tipi di metalli, trattati con una nuova tecnologia laser a femtosecondi, evoluzione di quella già usata ad esempio in campo medicale per interventi agli occhi o estetici, tecnologia affinata al punto tale da poter modificare a livello nanoscopico la superficie dei materiali

di pubblicata il , alle 12:41 nel canale Tecnologia
 

Dall'Università di Rochester, NewYork, arriva un interessante studio che mostra la possibilità di realizzare nuovi materiali adatti ad assorbire lo spettro di luce solare, anche in maniera selettiva, o fornire particolari finiture superficiali adatte ad essere utilizzate anche in ambito biomedico: la ricerca in questione si intitola "Controllo dell'assorbimento spettrale di metalli trattati con laser a femtosecondi e applicazione in dispositivi solari termici" ed è stata condotta dal professore Chunlei Guo e finanziata niente di meno che dalle associazioni Bill and Melinda Gates Foundation, dall'Army Research Office e dalla National Science Foundation.

Varie prove sono state effettuate su differenti tipi di metalli, trattati con una nuova tecnologia laser a femtosecondi, evoluzione di quella già usata ad esempio in campo medicale per interventi agli occhi o estetici, tecnologia affinata al punto tale da poter modificare a livello nanoscopico la superficie dei materiali.

Nella ricerca si legge che l'utilizzo del laser è volto a "modificare le proprietà ottiche, elettriche, meccaniche e tribologiche" di un materiale, aprendo molte possibilità per aumentarne i rendimenti nel caso di applicazioni energetiche che sfruttano la luce del sole, come pannelli solari e fotovoltaici, ma anche in applicazioni meccaniche ottimizzando le superfici e di conseguenza le proprietà di attrito o di resistenza ai liquidi.

Ad esempio lo studio ha identificato il tungsteno come materiale in grado di fornire le migliori prestazioni di assorbimento della luce solare successivamente al trattamento.

Nel video proposto si mostra la differenza di assorbimento della luce solare tra un campione di tungsteno naturale ed un campione trattato al laser, riscontrando, non solo un miglior assorbimento di energia dalla luce solare, ma anche la possibilità di selezionare precise porzioni dello spettro luminoso e riducendo anche la dissipazione del calore.

"Per la prima volta un perfetto assorbitore solare metallico. Ciò sarà utile per qualsiasi dispositivo di assorbimento o raccolta di energia solare" ha dichiarato il professor Chunlei Guo.

Una ricerca molto approfondita e particolarmente interessante anche dal punto di vista commerciale, un traguardo che potrebbe rappresentare da qui a breve un passo avanti nel poter sfruttare una delle fonti di energia più potenti e pulite presenti in natura quale è il sole, ma anche più semplicemente ottimizzare alcuni processi produttivi in particolari campi di applicazione; per maggiori dettagli a riguardo vi invitiamo a consultare l'articolo completo in lingua originale.
8 Commenti
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moroboshy06 Febbraio 2020, 15:13 #1
Dall'articolo nel link mi pare di capire si tratti di solare termico.
Falcon8906 Febbraio 2020, 15:28 #2
Originariamente inviato da: moroboshy
Dall'articolo nel link mi pare di capire si tratti di solare termico.
Sì principalmente puntano a trovare un materiale che si scaldi il più possibile con il sole, ma la tecnologia adottata può portare vantaggi anche nei sistemi fotovoltaici e per particolari finiture dei materiali
calabar07 Febbraio 2020, 11:06 #3
Leggendo il titolo ho pensato che una delle possibili applicazioni fosse quella di nuovi materiali per realizzare chip, magari partendo da un materiale economico e facile da lavorare e poi modificandone le proprietà, o partendo da un unico materiale e man mano modificando le proprietà dei singoli elementi che compongono i transistori.
Ok, ho galoppato con la fantasia.

Originariamente inviato da: Articolo
... e riducendo anche la dissipazione del calore.

O, più probabilmente, riducendo il calore da dissipare.
lucusta07 Febbraio 2020, 13:53 #4
si parla di creare stutture tridimensionali nanometriche della superficie per riuscire ad assorbire meglio la luce in diverse angolazioni.
omerook07 Febbraio 2020, 13:58 #5
Se non c'è il grafene è fuffa!
Personaggio07 Febbraio 2020, 18:21 #6

ottimo per la fibra

Con laser a femtosecondi si potrebbero a occhio raggiungere i Pb/s (1000Tb/s) su una singola fibra.
ettoreF6424 Novembre 2020, 09:31 #7

Lo confermo tungsteno e germanio

Nel 1977 un ragazzino da 12 giocando a far saltare i componenti della sua radio modulare in OM ha scoperto che alimentando un diodo a baffo di gatto tungsteno e germanio OA85 con un alimentatore di un mangia dischi della Lesa AL9 da 9V 400mA max corrente continua filtrata e non stabilizzata, la fatto risplendere di luce bianca e molto brillante da prima facendolo condurre come un normale diodo e poi alimentandolo nel senso opposto ovviamente dopo picchi minuti se fuso il vetro o quarzo, dagli studi di radio elettronica ha saputo che intanto non è un diodo drogato p n ma soltanto collegato dal tungsteno tramite un punta che forma una molla o un elicoide in tecnologia MS o metallo e semiconduttore come del resto i transistor degli anni '50 '60 non solo con il tungsteno ma anche alluminio e rame e altri mettalli, queste proprietà sono state scoperte e studiate dal fisico dei cristalli dielettrici DR. Abram Ioffè.
ettoreF6406 Dicembre 2020, 11:59 #8

Germanio emette luce già dal 1956 con la stessa ricetta.

Non capisco! Dato che negli anni 1956 la AT&T aveva già la conoscenza del semiconduttore al germanio drogato con arsenico e gallio https://www.youtube.com/watch?v=Cdr89n_nf9Y 27:56 in questo filmato ne avete la prova. Invece si aspetta gli anni 1980 e viene costruito con il semiconduttore al silicio e sempre con gli stessi elementi arsenico e gallio con aggiunta di collegamenti in oro.

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