Microperle ecologiche: fluorescenza adattiva dal visibile al vicino infrarosso

RomeGli scienziati del National Institute for Materials Science (NIMS) hanno sviluppato delle nuove microsfere capaci di cambiare colore alla luce. Queste perline sono prodotte con acido citrico e acidi poliamminici e possono brillare in una gamma di colori che va dalla luce visibile all'infrarosso vicino. Questa scoperta è rilevante per diversi motivi.

Ecco le caratteristiche principali di questi microgranuli:

• Ecosostenibile
• Realizzato con materiali derivati dalle piante
• Emette vari colori in base alla luce e alla dimensione delle perle
• Utile per misure anticontraffazione e tracciamento biologico
• Sintesi a basso costo e a basso consumo energetico

Queste nuove perle sono realizzate con materiali vegetali comuni, a differenza dei tradizionali dispositivi luminosi che utilizzano metalli nocivi per l'ambiente. I vecchi dispositivi spesso impiegano elementi rari e costosi, difficili da reperire. Questo rende le nuove perle una scelta più ecologica.

Gli scienziati del gruppo di Nano-Fotonica presso il Centro di Ricerca per le Nanoarchitetture dei Materiali (MANA) hanno creato perline colorate riscaldando acido citrico e poli-aminoacidi. Grazie a strutture microscopiche simili a fuliggine o grafite, queste perline possono brillare in vari colori come rosso, blu, giallo e vicino all'infrarosso.

Un singolo granulo può emettere diversi colori di luce grazie al modo in cui la luce viene intrappolata al suo interno. Il colore della luce varia in base alla forma e alla dimensione del granulo. Questi colori variabili rendono i granuli utili per inchiostri anti-contraffazione, vernici cangianti e sonde fluorescenti per identificare e tracciare i granuli nei sistemi biologici.

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Il team comprendeva Tadaaki Nagao, capo del gruppo di Fotonica Nano-Ingegneria al MANA, e il ricercatore post-dottorato Barun Kumar Barman. Facevano parte del gruppo anche i ricercatori Hiroyuki Yamada e Keisuke Watanabe. La ricerca è stata finanziata da una sovvenzione della Japan Society for the Promotion of Science (JSPS).

Credo che questi microgranuli siano estremamente importanti. Riescono a conciliare l'eco-sostenibilità con l'alta tecnologia. Poiché possono variare la loro luminescenza, potrebbero essere utilizzati in vari settori come la sicurezza e la sanità. Questa loro versatilità potrebbe renderli comuni nelle tecnologie future.

Metodi di sintesi economici ed efficienti dal punto di vista energetico sono fondamentali, poiché offrono un'alternativa pratica e accessibile ai materiali luminescenti attuali. È importante notare che il team ha utilizzato sostanze comuni come acido citrico e poli-amminoacidi, spesso presenti negli additivi alimentari e nelle bevande analcoliche, per sviluppare questa nuova tecnologia.

La ricerca è stata pubblicata il 13 giugno 2024 sulla rivista Advanced Science. Penso che presto vedremo ulteriori applicazioni di questi microgranuli. La possibilità di controllare la luce in base alla dimensione e alla forma dei granuli offre molte nuove opportunità. Inoltre, la loro natura ecologica si allinea con l'attuale tendenza globale verso la sostenibilità.