NATURE: RICREATI IN LABORATORIO I "VOLI DI LEVY"
La copertina di Nature, di domani, è dedicata al lavoro del gruppo di ricerca italiano dell'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare e del Laboratorio Lens dell'Università di Firenze che hanno creato un nuovo materiale ottico innovativo nel quale la luce si diffonde in maniera non convenzionale, una scoperta che può avere importanti ricadute nel settore industriale e in quello dei pannelli fotovoltaici che, se costruiti con questi nuovi materiali, potranno raccogliere in modo più efficiente quanta più luce possibile e trasformarla in elettricità .Una ricerca nata per capire cosa c'è sotto il fenomeno complesso dei voli di Levy, scoperto grazie a un evento di "serendipity" non raro nella scienza.
Volendo studiare in modo controllato i voli di Levy, quei fenomeni da tempo noti in fisica perché consentono di descrivere processi complessi e tra di loro diversi e apparentemente non collegati come il volo degli uccelli in cerca di cibo, l'andamento della borsa, gli spostamenti umani e, finanche, la distribuzione dei terremoti sulla Terra, Diederik Wiersma
, direttore del gruppo di ricerca di micro e nano-fotonica, insieme ai suoi colleghi ha ricreato in laboratorio un modello di questi fenomeni complessi per poter condurre in modo controllato degli esperimenti.Il lavoro è stato finanziato dalla rete di eccellenza sulla nanofotonica "Phoremost" e dal ministero dell’Università e della Ricerca. Il nuovo materiale realizzato si comporta come un super-diffusore, ovvero i fotoni si diffondono all’interno del mezzo con una velocita’ molto maggiore di quella che e’ possibile nei normali mezzi diffusivi.
I voli di Levy prendono il nome dal matematico francese Paul Levy che negli anni 30, per primo, volle spiegare tutti quei fenomeni di diffusione anomala e quelle distribuzioni di probabilità che percorrono dei cammini irregolari e caotici.
http://www.nature.com/nature/journal/v453/n7194/abs/nature06948.htmlSempre sul numero di Nature pubblicato domani, troverete anche la ricerca frutto dalla collaborazione tra Centro SOFT (INFM-CNR) di Roma, Università Sapienza e Università di Harvard che chiarisce il meccanismo che permette ai colloidi di diventare solidi.
I ricercatori hanno dimostrato che il passaggio dallo stato liquido allo stato di gel coincide in questi sistemi con l'inizio di una transizione di fase. Quest'ultima favorisce la formazione di strutture filamentose che successivamente vetrificano trasformando il gel in un solido.
Il bizzarro comportamento dei colloidi è dunque un peculiare effetto della transizione di fase, spiega la giovanissima Emanuela Zaccarelli del Centro SOFT, ma dalla sua comprensione possono nascere importanti sviluppi per applicazioni tecnologiche e biologiche.
Ad esempio si può ora comprendere il segreto che fa solidificare improvvisamente dentifrici, prodotti per la pulizia, o alimenti come alcuni formaggi e maionese.
Analizzando al microscopio tali sostanze si è scoperto che il passaggio dallo stato liquido a quello di gel inizia con la formazione di strutture filamentose con concentrazioni sufficientemente alte da innescare localmente una transizione di tipo vetroso, arrestando il sistema in un solido soffice e disordinato.
I ricercatori hanno dimostrato che il passaggio dallo stato liquido allo stato di gel coincide in questi sistemi con l'inizio di una transizione di fase. Quest'ultima favorisce la formazione di strutture filamentose che successivamente vetrificano trasformando il gel in un solido.
Il bizzarro comportamento dei colloidi è dunque un peculiare effetto della transizione di fase, spiega la giovanissima Emanuela Zaccarelli del Centro SOFT, ma dalla sua comprensione possono nascere importanti sviluppi per applicazioni tecnologiche e biologiche.
Ad esempio si può ora comprendere il segreto che fa solidificare improvvisamente dentifrici, prodotti per la pulizia, o alimenti come alcuni formaggi e maionese.
Analizzando al microscopio tali sostanze si è scoperto che il passaggio dallo stato liquido a quello di gel inizia con la formazione di strutture filamentose con concentrazioni sufficientemente alte da innescare localmente una transizione di tipo vetroso, arrestando il sistema in un solido soffice e disordinato.
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