Il-Trafiletto
Visualizzazione post con etichetta elettroni. Mostra tutti i post
Visualizzazione post con etichetta elettroni. Mostra tutti i post

09/12/13

“AdA” entra di diritto nella storia.

AdA, ovvero il primo acceleratore che ha fatto scontrare tra loro fasci di particelle, ha ottenuto un importante riconoscimento dalla European Physical Society (EPS): si tratta di un luogo storico. L’Anello di Accumulazione (AdA) fu realizzato a Frascati nel 1961 da un gruppo di giovani ricercatori supervisionati dal fisico austriaco Bruno Touschek ideatore un’iniziativa rivoluzionaria: cioè realizzare un anello in cui far circolare, accelerandoli in senso opposto, due fasci di particelle (elettroni e positroni), per poi successivamente farli scontrare e produrre, nelle collisioni, altre particelle. Lo stesso principio con cui funziona LHC, suo diretto gigantesco discendente, in cui però si fanno scontrare fasci di protoni.

213134652-5d5118be-f5bb-467c-a301-867311e0de36
AdA primo accelleratore di fasci di particelle
L’anno dopo AdA si trasferì a Orsay in Francia al LAL (Laboratoire de l’Accélérateur Linéaire) dove fu possibile metterla alla prova a ben più alte intensità; tale trasferimento diede l’inizio della sperimentazione nella fisica delle collisioni tra gli elettroni e le loro antiparticelle, i positroni. In seguito presso i Laboratori Nazionali dell’INFN furono realizzati gli acceleratori Adone (1969) e Dafne (1999) che hanno dato contributi fondamentali allo sviluppo della fisica delle particelle elementari.

Pur avendo avuto una vita scientifica breve, AdA rimane una pietra miliare della storia della scienza perché è stata il capostipite di generazioni di acceleratori, oggi nel mondo se ne contano 30.000, che oltre ad aver aperto la frontiera della conoscenza dell’infinitamente piccolo rappresentano ormai un importante strumento nel mondo dell’industria e della medicina. Dopo oltre mezzo secolo, nell’anno del Nobel per la Fisica a Englert e Higgs, reso possibile grazie alle scoperte ottenute a LHC, AdA è stata inserita tra i luoghi segnalati per il loro interesse storico dalla European Physical Society (EPS). Un riconoscimento che quest’importante istituzione conferisce a luoghi e in questo caso macchine che abbiano avuto un ruolo particolarmente rilevante nella storia della fisica in Europa.

AdA è nata ai Laboratori di Frascati perché, allora, il terreno in Italia per la ricerca era fertile e la rinomata scuola italiana di Fisica ha fatto il resto .” Commenta Umberto Dosselli, Direttore dei Laboratori Nazionali INFN di Frascati: “Questa tradizione, che ci ha portato a dare contributi fondamentali alla fisica delle particelle, rischia di inaridirsi se non si danno ai giovani mezzi per essere in prima linea nella competizione scientifica internazionale.”“AdA fa parte del patrimonio scientifico dell'Italia e dell'Europa”, spiega Luisa Cifarelli, presidente (2011-2013) della European Physical Society e ora Vicepresidente, cui si deve l'iniziativa dei Siti Storici EPS. "Oltre al ben noto patrimonio artistico culturale e a quello ambientale, con questa iniziativa l’EPS mira a identificare un nuovo tipo di patrimonio dell'umanità: quello scientifico-culturale. Affinché le più importanti tappe nella storia e nel progresso della fisica vengano rese note al grande pubblico, in uno spirito europeo di identità e di collaborazione".

30/11/13

Il "materiale delle meraviglie" si conferma il grafene!

Il "materiale delle meraviglie" si conferma il grafene! Alcuni ricercatori dell'Istituto nanoscienze (meglio conosciuto come Nano-Cnr) in collaborazione con l'Istituto di fotonica e nanotecnologie (Ifn-Cnr) del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr) sono stati protagonisti di un'evento fantastico: per hanno assisitito per la prima volta al manifestarsi di un fenomeno che potrebbe essere utilizzato per incrementare l'efficienza di dispositivi fotovoltaici come le celle solari.
Stiamo parlando del grafene, che sottoposto ad impulsi luminosi ed estremamente brevi, introduce un processo di moltiplicazione a cascata degli elettroni
Il grafene
Il traguardo ottenuto in collaborazione con il Politecnico di Milano, la Scuola normale superiore e l'Università di Cambridge e Manchester, è stato pubblicato sulla rivista Nature Communications. “Studiare il comportamento degli elettroni nel reticolo bidimensionale di questo materiale, che è costituito da un foglio monoatomico di atomi di carbonio, è la chiave per capirne e sfruttarne al meglio le eccezionali proprietà: conduzione di elettricità e calore migliore del rame, leggerezza e resistenza maggiori dell'acciaio”, spiega Marco Polini di Nano-Cnr di Pisa.

“Un aspetto ancora poco noto, per esempio, è cosa accade agli elettroni dopo che un lampo intenso e ultra-breve di luce li ha fortemente perturbati: abbiamo pertanto indagato le primissime fasi successive alla foto-eccitazione, quando gli elettroni, riscaldati dalla luce a temperature di migliaia di gradi, si raffreddano in un tempo brevissimo”. I ricercatori hanno dimostrato che in questo caso i fotoni incidenti innescano un processo di ‘moltiplicazione a cascata’ degli elettroni.

“Un fenomeno noto come 'carrier multiplication', grazie al quale, per ciascun fotone assorbito dal grafene, più elettroni si mettono in moto e incrementano la corrente elettrica”, continua Polini. “La possibilità di innescare questo fenomeno potrebbe migliorare le prestazioni delle tecnologie fotovoltaiche e dei dispositivi optoelettronici in termini di efficienza, robustezza, risparmio energetico”. “La moltiplicazione di carica è estremamente difficile da rilevare poiché dura appena un centinaio di femtosecondi, meno di un milionesimo di milionesimo di secondo!”, spiega Giulio Cerullo di Ifn-Cnr e Politecnico di Milano. “Per studiare effetti fisici su scale temporali così brevi servono impulsi luminosi altrettanto brevi, che siamo stati in grado di ottenere con tecniche di spettroscopia ultra-veloce capaci di 'comprimere' la luce. Il nostro esperimento rappresenta al momento l’evidenza sperimentale più chiara del fenomeno nel grafene”.

I gruppi di Nano-Cnr, Ifn-Cnr, Politecnico di Milano, Sns, Cambridge e Manchester, autori dello studio, hanno un ruolo di primo piano nella Graphene Flagship, il progetto europeo premiato con un maxi-finanziamento di un miliardo di euro per i prossimi dieci anni, che ha ufficialmente preso il via il primo ottobre scorso e coinvolge oltre 70 partner scientifici e industriali, con lo scopo di portare il grafene dai laboratori di ricerca alle applicazioni, attraverso tecnologie in una vastissima gamma di settori.
Licenza Creative Commons
Quest'opera è distribuita con Licenza Creative Commons Attribuzione - Non opere derivate 3.0 Italia.