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Luca Persichetti - Dipartimento di Scienze
A più di sessanta anni dalla scoperta del transistor, il silicio è ancora oggi il materiale alla base dell’industria microelettronica e costituisce il cuore pulsante della maggior parte dei dispositivi che hanno rivoluzionato le nostre vite. Nonostante i numerosi sforzi compiuti negli ultimi vent’anni, la struttura elettronica del silicio ha finora impedito lo sviluppo di dispositivi opto-elettronici basati sul tale materiale e l’emissione di luce dal silicio, o anche da materiali completamente compatibili con esso, continua ad essere il Santo Graal dell’odierna fisica dei semiconduttori. In questa pillola, vi mostrerò come una soluzione innovativa al problema di “far emettere luce al silicio” è fornita dalla combinazione della nanotecnologia, che ci permette la realizzazione di materiali di silicio e germanio strutturati a livello nanometrico e delle leggi della meccanica quantistica applicate a questi nanomateriali. Questa è la strategia su cui stiamo lavorando nell’ambito del progetto FLASH finanziato dall’Unione Europea nell’ambito del programma FET-OPEN H2020 (G.A. 766719) e coordinato dall’Università Roma Tre. L’obbiettivo di FLASH è dare vita ad un prototipo di un nuovo tipo di laser con emissione nel lontano infrarosso, che funziona sfruttando le proprietà quantistiche di elettroni confinati in centinaia di strati sottilissimi, nanometrici, di silicio e germanio che producono buche e barriere energetiche per gli elettroni. Essendo compatibile con la collaudata tecnologia della microelettronica al silicio, questo nuova sorgente luminosa laser potrà essere facilmente integrata in apparecchiature elettroniche prodotte in serie, risultando compatta e di costo contenuto. In aggiunta, sfruttando proprietà caratteristiche dei materiali di silicio e germanio, il laser promette poi di poter essere utilizzabile a temperatura ambiente, prospettando una molteplicità di applicazioni “di massa” che spaziano dal campo della sicurezza, ovvero la rivelazione di armi ed esplosivi, alla diagnostica medica, fino all’indagine di beni culturali.
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Giovanna De Simone - Dipartimento di Scienze
Le porfirine (dal greco porphyrá – porpora), sono una classe di composti chimici visibili ai nostri occhi grazie al fatto che possono essere intensamente colorate. Sono importanti sia in natura, per i vari ruoli che ricoprono negli organismi vegetali ed animali, che nell’ambito industriale e medico. Quelle naturali, come la clorofilla e il gruppo eme, sono fondamentali per lo svolgimento delle funzioni vitali degli organismi. In particolare la clorofilla permette la fotosintesi clorofilliana nelle piante, in seguito all’assorbimento della luce che viene poi trasformata in energia chimica necessaria alla pianta. Il gruppo eme presente nell’emoglobina, permette invece la corretta ossigenazione dei vari tessuti negli organismi animali fungendo da trasportatore di ossigeno.
Ulteriore esempi di molecole con struttura simile alle porfirine sopra menzionate sono: la vitamina B12, localizzata nel fegato, fondamentale per lo svolgimento dei principali processi metabolici del nostro organismo, e di colore rosso; la ftalocianina, ampiamente utilizzata come colorante e caratterizzata da un intenso colore verde-blu. In questa esperienza verrà spiegato come la struttura chimica di una molecola sia alla base del colore di alimenti e fluidi biologici.
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Iole Venditti - Dipartimento di Scienze
« Bisogna vedere in azione davanti ai propri occhi queste sostanze all'apparenza inerti e tuttavia intimamente sempre disposte, ed osservare con partecipazione il loro cercarsi, attirarsi, assorbirsi, distruggersi, divorarsi, consumarsi, e poi il loro riemergere dalla più intima congiunzione in forma mutata, nuova, inattesa: allora sì che si deve attribuire loro un vivere eterno, anzi, addirittura intelletto e ragione, dal momento che i nostri sensi appaiono appena sufficienti ad osservarli e la nostra ragione a stento capace di interpretarli. » - Le Affinità Elettive, di Johann Wolfgang von Goethe. Il successo inaspettato che il mondo delle nanotecnologie ha riscosso negli ultimi anni è da ricercare principalmente nella vasta interdisciplinarità propria di questo mondo. E questo mono non è lontano, ma qui, ora, intorno a noi. Scopriamone almeno una parte insieme!
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