Luca Annunziata

I nanotubi vedono tutto

Nuovi sensori fotografici basati sul carbonio. Più simili all'occhio umano: tanto da far pensare che, prima o poi, anche gli organi visivi possano essere rimpiazzati

Roma - Questione di coni e bastoncelli, ma più precisamente di nanotubi che ne imitano il comportamento. La tecnologia sviluppata in California dagli scienziati dei Sandia National Laboratories sfrutta infatti i piccoli reticolati di carbonio per creare dei dispositivi sensibili all'intero spettro della luce visibile: con possibili impieghi nel campo della medicina, del fotovoltaico e dei sensori per le macchine fotografiche.

All'intero dei sensori attuali, i fotoni che colpiscono un dispositivo a semiconduttore mettono in funzione un meccanismo di conduzione degli elettroni: misurando le variazioni di corrente, gli apparecchi in commercio trasformano le radiazioni in informazione digitale da immagazzinare in memoria. Nel prototipo Sandia, invece, i nanotubi di carbonio vengono ricoperti di molecole sensibili a diverse lunghezze d'onda della luce, tarate sui tre classici colori rosso, verde e blu: quando la luce colpisce queste molecole - l'equivalente dei fotorecettori umani - fa variare la loro inclinazione rispetto al nanotubo, che a sua volta varia di conseguenza la sua conduttività.

Misurando questa variazione è possibile determinare l'intensità e il colore della luce che ha colpito il sensore a nanotubi. Essendo ciascuno di questi ultimi spesso appena 1 nanometro, la risoluzione dei nuovi chip è destinata ad essere molto buona: in poco spazio andrebbero moltissimi "punti" sensibili, che potrebbero formare un sensore capace anche di misurare bassissime quantità di luce senza particolare disturbo. Si tratta ovviamente di un meccanismo ancora sperimentale e per niente raffinato: in potenza, tuttavia, la somiglianza del sistema sviluppato dai Sandia Lab con l'effettivo funzionamento dell'occhio umano apre interessanti prospettive.
Venendo al versante medico, infatti, giova ricordare che i nanotubi nei prossimi anni potrebbero venire facilmente fabbricati "stampandoli" su un substrato organico. Scegliendo con cura un polimero biocompatibile, produrre retine artificiali da impiantare ai pazienti che per qualsiasi motivo dovessero ricorrere alle cure mediche non sarebbe un obiettivo troppo campato per aria. Se poi, come preannunciato dai ricercatori, ci fosse la possibilità di estendere l'intervallo della luce visibile anche alle frequenze infrarosse e ultraviolette, ci si potrebbe ritrovare dotati di una vista anche superiore a quella di un comune essere umano.

Difficile comprendere come questa ricerca possa interessare gli scienziati dei Sandia National Laboratories, ente statunitense che è solito concentrare le sue attività nel campo militare. Ma a pensarci bene non è poi una circostanza così strana: un occhio bionico, un sensore ottico di nuova generazione più preciso e perfezionato di qualsiasi cosa l'abbia preceduto, farebbero senz'altro la felicità delle forze armate. Così come dei produttori di elettronica di consumo e, soprattutto, dei medici impegnati con le protesi biocompatibili: quale che sia la provenienza della scoperta, i pazienti la accoglieranno senz'altro a braccia aperte.

Luca Annunziata

18 Commenti alla Notizia I nanotubi vedono tutto
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  • Ci sono le mode anche nel mondo scientifico, ciclicamente compaiono dei materiali onnipotenti, poi dopo alcuni anni stranamente cadono nel dimenticatoio!

    I nanotubi saranno anche utilissimi, trovo difficile tuttavia che potranno trovare impieghi così ampi come prospettato, siamo ancora in una fase di studi preliminare, occorre dare tempo alla ricerca per focalizzarsi sugli effettivi utilizzi pratici del nuovo materiale, annunci come quello di oggi sono assolutamente inutili!

    O veramente c'è chi pensa seriamente che i nanocosi al carbonio potranno essere utilizzati per fare realmente tutto quello che oggi vanno dicendo con enfasi.... qualche anno fa mi ricordo le stesse lodi ai materiali con memoria e agli aereogel.... sicuramente troveranno i loro campi di utilizzo, ma non certo di quell'ampiezza prospettata all'epoca!
  • Hei, oracolo, se c'e' una cosa che si evince dalla storia delle invenzioni e' proprio la propedeuticita' di alcune di queste per le altre.
    un giorno inventi la gomma, un altro ti casca sul fuoco e si vulcanizza.
    Il bello della ricerca e' che in posti lontani, per motivi divertsi o agli antipodi, si scoprono cose che poi, qualcuno mettera' assieme cambiando la storia.
    Ben vengano tutte le scoperte, tutti gli studi che portano ad un miglioramento della vita e della QUALITA' della vita stessa.
    Ce ne fossero di piu' in Italia, che e' il fanalino di coda dell'universo!
    Nonostante la storia , la cultura e le menti eccelse che ESPORTIAMO da anni privandocene,riusciamo comunque a fare grandi cose.
    Speriamo che la tendenza cambi, che finalmente in Italia si prenda nella giusta considerazione la formazione, lo studio, l'innovazione e la ricerca.
    Sono le BASI per il futuro,credo che altrimenti non ne avremo uno.
    non+autenticato
  • - Scritto da: Ricky
    > Hei, oracolo, se c'e' una cosa che si evince
    > dalla storia delle invenzioni e' proprio la
    > propedeuticita' di alcune di queste per le
    > altre.
    > un giorno inventi la gomma, un altro ti casca sul
    > fuoco e si
    > vulcanizza.
    > Il bello della ricerca e' che in posti lontani,
    > per motivi divertsi o agli antipodi, si scoprono
    > cose che poi, qualcuno mettera' assieme cambiando
    > la
    > storia.
    > Ben vengano tutte le scoperte, tutti gli studi
    > che portano ad un miglioramento della vita e
    > della QUALITA' della vita
    > stessa.
    > Ce ne fossero di piu' in Italia, che e' il
    > fanalino di coda
    > dell'universo!
    > Nonostante la storia , la cultura e le menti
    > eccelse che ESPORTIAMO da anni
    > privandocene,riusciamo comunque a fare grandi
    > cose.
    > Speriamo che la tendenza cambi, che finalmente in
    > Italia si prenda nella giusta considerazione la
    > formazione, lo studio, l'innovazione e la
    > ricerca.
    > Sono le BASI per il futuro,credo che altrimenti
    > non ne avremo
    > uno.


    Si certo, ma è altrettanto vero che siamo sommersi quotidianamente da annunci sensazionalistici, di cui a distanza di solo pochi anni di concreto non rimane più nulla.... qualcuno si ricorda della fusione fredda?
    Grande clamore, grandi discussioni, poi il silenzio!
  • Gia', la fusione fredda e' una delle tante cose seppellite nel dimenticatoio, ultimamente qualcuno aveva detto che era possibile e che alcuni scenziati l'avevano replicata.
    Peccato che anche li sia tutto EVAPORATO nel nulla.
    Questo pero' non vuol dire che non sia possibile, solo che o non ci siamo ancora riusciti o ci siamo gia' arrivati...ma qualcuno non vuole che si sappia.
    Tanto non potranno nasconderci in eterno le varie scoperte,prima o poi ci arriveranno centri di ricerca che non possono essere zittiti.
    Daltronde la ricerca e' futuro, e' tutto.
    Ovviamente non possiamo sperare che basti solo quella, ci vuole anche del buon senso nell'usarla e nel coltivarla.
    Spero che sentiremo parlare presto di grandi scoperte, capaci di darci una mano a sistemare le nostre vite,perche' oggi siamo davvero fuori dalla nostra sfera vitale...viviamo in un Mondo che non ci apaprtiene e che non e' piu' a nostra misura.
    Forse la vera innovazione, la ricerca che dovremmo tutti operare, e' quella dentro di noi, quella che ci permetterebbe di sollevare lo spirito e portarci in una nuova dimensione di consapevolezza delle nostre necessita', dei nostri limiti e di quelli del nostro pianeta.
    Ritrovare noi stessi e la natura,quella che ci ha dato la vita e che un indomani, ce la puo' togliere se la distruggiamo.
    non+autenticato
  • magari chi ha un minimo di competenza scientifica riesce a distinguere un annuncio da un esperimento. Un annuncio è un annuncio cioè niente. Un esperimento scientifico replicabile in qualsiasi laboratorio direi è il contrario di niente.
    I nanotubi di carbonio non si stanno scoprendo adesso, sono anni che vengono studiati ed ogni giorno che passa li si riesce a padroneggiare sempre meglio grazie alle migliaia di studi scientifici (cioè replicabili in laboratorio) già pubblicati sull'argomento.
    non+autenticato
  • - Scritto da: Ricky

    > un giorno inventi la gomma, un altro ti casca sul
    > fuoco e si
    > vulcanizza.

    Caso mai si brucia il cu#o.

    > Nonostante la storia , la cultura e le menti
    > eccelse che ESPORTIAMO da anni

    Non le esportiamo, se ne vanno da soli perchè qui vanno a girare gli hamburger. Chiamali stupidi.
    non+autenticato
  • I nanotubi di carbonio sono una delle prime nanotecnologie che gli scienziati sono riusciti a manipolare. Microcristalli che in certi campi hanno prestazioni migliori ci sono, ma sono più difficili da manipolare. Qui più che vedersi i potenziali dei nanotubi si vedono i potenziali delle nanotecnologie.

    Che cosa alla fine uscirà dai laboratori non dipende tanto dalle proprietà, ma dalla capacità di lavorazione su scala industriale. Quindi non è escluso che almeno all'inizio si faccia di tutto con i nanotubi di carbonio
    guast
    1319
  • qui non si tratta di aereogel, si tratta di nanotubi, cioè stiamo parlando di cose veramente concrete .
    non+autenticato
  • Se oltre ad essere migliori per sensibilità e risoluzione fosse facile farli su superfici sferiche le macchine fotografiche e le telecamere digitali migliorerebbero incredibilmente
    guast
    1319
  • Dici per imitare l'occhio umano?
    E' più facile proiettare un immagine su una sfera che su un rettangolo come gli attuali sensori? Se qualcuno può spiegare grazie.
    non+autenticato
  • - Scritto da: tordo maculato
    > Dici per imitare l'occhio umano?
    > E' più facile proiettare un immagine su una sfera
    > che su un rettangolo come gli attuali sensori? Se
    > qualcuno può spiegare
    > grazie.


    Fai le foto circolari poi? Sai non è che oggi sia complicato fare un sensore sferico, il difficile è fare un obbiettivo adeguato!
  • Leggevo da qualche parte che è un limite - per le fotocamere attuali - aNCHE L'OTTICA ATTUALE, INTESA LA LENTE applicata. Studio per il quale anche il limite attuale di 10.x megapixel è il limite- oltre al quale il sensore non è più il limite ma diventandolo la lente è inutile aumentare. (Ecco perchè sono comparse le full format reflex a 25 mpx? Spero di no!).
    QUindi vedo quasta tecnologia più improbntata a sviluppi diversi. Quello biomedico è senz'altro il più piacevole. Se poi ci si impegna anche il militare allora spero di assistere ad un'accelerazione!
  • Cercherò di spiegarmi.

    Tutte le lenti delle macchine fotografiche hanno i punti i punti ideali di messa a fuoco disposti su una superficie circolare, fatta come l'interno di una sezione di sfera.
    Quest'area di messa a fuoco viene poi proiettata su un piano, quindi tenere a fuoco sia il centro della foto che il bordo è più complicato.

    Non solo la messa a fuoco è diversa tra centro e bordo, ma anche la luminosità, questo di solito si nota, si dice vignettatura.

    Quindi se il sensore invece di essere piatto fosse concavo la lente lavorerebbe molto meglio
    guast
    1319
  • Per la distorsine dell'immagine il discorso è leggermente diverso.
    La lente comunque ricava un'immagine sferica, ma alla fine o sul sensore o sulla foto poi l'immagine viene proiettata su un piano.
    Quindi alla fine un po' di distorsine ci sarà, ma potrebbe essere corretta direttamente dal software della macchina
    guast
    1319
  • - Scritto da: guast
    > Cercherò di spiegarmi.
    >
    > Tutte le lenti delle macchine fotografiche hanno
    > i punti i punti ideali di messa a fuoco disposti
    > su una superficie circolare, fatta come l'interno
    > di una sezione di sfera.
    >
    > Quest'area di messa a fuoco viene poi proiettata
    > su un piano, quindi tenere a fuoco sia il centro
    > della foto che il bordo è più
    > complicato.
    >
    > Non solo la messa a fuoco è diversa tra centro e
    > bordo, ma anche la luminosità, questo di solito
    > si nota, si dice
    > vignettatura.
    >
    > Quindi se il sensore invece di essere piatto
    > fosse concavo la lente lavorerebbe molto
    > meglio


    Effettivamente intesa così la cosa ha senso, anche se a ben vedere nessuno vieta di manipolare gli attuali sensori in modo che vengano posizionati su materiali curvabili a volontà! Lo spessore del foglio di silicio è tale che può essere usato anche su superfici curve... insomma non è certo necessario aspettare i nanotubi per poter fare una cosa simile!
  • Industrialmente costerebbe uno sproposito. Non è fattibile.
    guast
    1319
  • - Scritto da: guast
    > Industrialmente costerebbe uno sproposito. Non è
    > fattibile.


    Mica vero ci sono già dei chip flessibili e trasparenti in commercio ed altri ne stanno introducendo!
    Semplicemente evidentemente la cosa non è poi così vantaggiosa!
  • Ma che dite, quelle si chiamano aberrazioni di sfericita', e sono corrette facilmente dalle lenti asferiche che montano tutte le macchine fotografiche
    non+autenticato