Sulla prestigiosa rivista Physical Review Letters è stato pubblicato l’articolo che presenta lo sviluppo di una lamina con proprietà elettromagnetiche insolite: una “meta-superficie” la cui risposta ottica può essere modificata rapidamente nel tempo. Il team internazionale di ricerca che ha condotto lo studio comprende Alessandra Contestabile e Carlo Rizza del Dipartimento di Scienze Fisiche e Chimiche dell’Università degli Studi dell’Aquila, Maria Antonietta Vincenti dell’Università di Brescia, Giuseppe Castaldi e Vincenzo Galdi dell’Università del Sannio e Michael Scalora del Combat Capabilities Development Command dell’U.S. Army.
La ricerca si basa su un approccio avanzato che sfrutta le risonanze naturali di materiali che, a seconda delle loro proprietà dispersive variabili nel tempo, possono generare nuove frequenze e onde superficiali luminose. La meta-superficie sviluppata dal team può comportarsi come un “interruttore ottico”, alterando istantaneamente le sue caratteristiche per generare nuove frequenze luminose. Come una spinta sincronizzata che amplifica il moto di un’altalena, la modulazione delle proprietà del sistema in funzione del tempo può innescare nuove frequenze luminose, anche in assenza di queste nella sorgente originale. Inoltre, per accurate scelte dei parametri, le nuove onde generate possono rimanere confinate sulla superficie, come vibrazioni sulla pelle di un tamburo.
“Un aspetto particolarmente interessante della ricerca è la possibilità di produrre onde superficiali intrappolate, che rimangono sulla superficie e non si propagano nello spazio come le onde luminose tradizionali” – ha commentato al riguardo il prof. Vincenzo Galdi dell’Università del Sannio -. Questo effetto, ottenibile senza l’uso di strutture ottiche convenzionali come prismi o reticoli, apre nuove prospettive per il controllo della luce.”
“Attualmente, i risultati includono uno studio teorico e simulazioni numeriche, ma abbiamo identificato diverse piattaforme promettenti per una futura verifica sperimentale”, spiega il prof. Carlo Rizza del Dipartimento di Scienze Fisiche e Chimiche dell’Università degli Studi dell’Aquila.
Le possibili applicazioni di questa tecnologia sono significative e spaziano dalla sensoristica avanzata alle telecomunicazioni fino al calcolo quantistico. Lo studio rappresenta un importante passo avanti nella comprensione delle interazioni fondamentali della luce.
Lo studio è stato condotto anche grazie al supporto finanziario dell’Unione Europea—NextGenerationEU nell’ambito del Progetto Vitality, l’Ecosistema dell’Innovazione finanziato dal Ministero dell’Università e della Ricerca nell’ambito del Piano Nazionale di Ripresa e Resilienza (PNRR, Missione 4, componente 2, investimento 1.5) che prevede la partecipazione di Università, Enti di Ricerca e Enti privati provenienti principalmente da Abruzzo, Marche e Umbria. L’articolo è disponibile a questo link.
