Gli scienziati rendono la luce invisibile visibile per la prima volta

Un team di scienziati della Vrije Universiteit Brussel e Harvard è riuscito, per la prima volta, a rendere visibile la luce. Esistono diversi tipi di luce, alcuni visibili e altri invisibili all’occhio umano. I nostri occhi e il cervello non hanno gli strumenti necessari per elaborare la luce ultravioletta o infrarossa, rendendoli invisibili.

Tuttavia, esiste un altro tipo di luce che è invisibile semplicemente perché non raggiunge mai i nostri occhi: quando colpisce determinate superfici, parte di quella luce si attacca e rimane in superficie, invece di essere riflessa o diffusa. Questo tipo di luce è conosciuta come “luce del campo vicino“.

Cos’è la luce del campo vicino

Attualmente, la luce del campo vicino viene utilizzata nella microscopia ad alta risoluzione, ma ha anche un potenziale non sfruttato nel campo della manipolazione delle particelle o della comunicazione ottica. Tuttavia, poiché questo tipo di luce non raggiunge l’occhio umano, gli scienziati non hanno mai sviluppato un meccanismo per sfruttarlo.

Vincent Ginis e scienziati dell’Università di Harvard negli Stati Uniti hanno recentemente sviluppato un sistema per il controllo della luce del campo vicino, ottenendo un controllo tridimensionale senza precedenti di questo speciale tipo di luce: un controllo che ne consente l’uso pratico.

Per manipolare la luce del campo vicino, Ginis ha sviluppato un dispositivo in cui la luce confinata in una guida d’onda oscilla tra due specchi. Ogni riflesso fa sì che la luce cambi la sua modalità, cioè la luce inizia a propagarsi con uno schema spaziale diverso. Dopo diverse riflessioni, i motivi si moltiplicarono e crearono un profilo complesso di intensità della luce lungo la guida d’onda.

Anche la luce del campo vicino vicino alla superficie della guida d’onda cambia: quando i diversi schemi di luce sono sovrapposti, nasce una forma d’onda specifica, che può essere programmata adattando l’ampiezza delle modalità di luce riflessa. “È più o meno come la musica” , ha spiegato Ginis. “La musica che ascoltiamo è la sovrapposizione di molte note o modalità, riunite in schemi disegnati dal compositore. Una nota da sola non è nulla, ma se prese insieme, possono creare un tipo di musica. Mentre la musica opera nel tempo, il nostro generatore di campo vicino opera nello spazio tridimensionale e l’aspetto più intrigante del nostro dispositivo è che una nota genera l’altra“.

Gli scienziati hanno anche sottolineato che questo processo di stampaggio della luce avviene in remoto, il che significa che nessuna parte del dispositivo interagisce direttamente con la luce del campo vicino.

Questo processo riduce le interferenze, una caratteristica molto importante per applicazioni come la manipolazione delle particelle. Ginis ha modellato la luce del campo vicino nella forma di un elefante per dimostrare questa impresa – più specificamente, un elefante all’interno di un boa constrictor, un omaggio al classico di Antoine de Saint-Exupery, Il piccolo principe. L’articolo scientifico è stato recentemente pubblicato su Science.