Nuovo studio: laser ultraveloci per tecnologie futuristiche e materiali avanzati

RomeUno studio recente ha dimostrato che i laser ultraveloci possono essere impiegati per lavorare materiali bidimensionali destinati ad applicazioni tecnologiche avanzate. Gli ultimi sviluppi su come la luce interagisce con questi materiali indicano che i laser ultraveloci sono in grado di modificare sostanze come il grafene e i dicalcogenuri dei metalli di transizione (TMD). Questi materiali sono fondamentali per l'elettronica del futuro, la fotonica, la tecnologia quantistica e i sensori.

Aleksei Emelianov e Mika Pettersson dell'Università di Jyväskylä, insieme a Ivan Bobrinetskiy dell'Istituto Biosense, hanno condotto uno studio per esplorare nuove possibilità. I metodi tradizionali spesso causano danni da calore e sono imprecisi. I laser ultraveloci invece possono controllare accuratamente le cose a livello nanometrico senza questi problemi.

• Fotodetectori ad alta velocità
• Elettronica flessibile
• Bioibridi
• Cellule solari di nuova generazione

I laser ultraveloci sono ideali per modificare i materiali 2D poiché interagiscono direttamente con la loro struttura atomica. Questa interazione cambia le proprietà chimiche e fisiche dei materiali, permettendo modifiche precise. I ricercatori sono interessati a utilizzare questi impulsi laser per tecnologie ecocompatibili, senza il bisogno di maschere. Questi impulsi possono aggiungere o rimuovere materiale, rendendo possibile la creazione di dispositivi avanzati.

Lo studio evidenzia i recenti progressi in vari settori:

• Funzionalizzazione
• Drogaggio
• Ricostruzione atomica
• Trasformazione di fase
• Micro- e nanotecnologie 2D e 3D

Questi progressi potrebbero portare a nuove tecnologie per dispositivi ottici, elettronici e sensori. I laser ultraveloci sono in grado di creare strutture precise e dettagliate, utili in settori come le telecomunicazioni, i test medici e il monitoraggio ambientale.

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Il ricercatore post-dottorato Aleksei Emelianov afferma che la lavorazione laser ultrarapida è un metodo versatile. Questo approccio può modificare e adattare con precisione i materiali bidimensionali, offrendo potenzialmente nuove soluzioni.

Utilizzando laser ultraveloci, i ricercatori possono ora ottenere una risoluzione estremamente alta, fino a pochi nanometri. Questo livello di precisione è fondamentale per la realizzazione di dispositivi avanzati. La tecnologia funziona combinando gli stati energetici all'interno degli strati atomici con rapide raffiche di luce laser.

Emelianov afferma che gli scienziati stanno esaminando attentamente le particolari caratteristiche ottiche dei materiali a bassa dimensionalità. Sottolinea che le loro ricerche indicano che l'uso di laser ultraveloci potrebbe rappresentare un metodo fondamentale per modificare le proprietà dei materiali bidimensionali.

Ivan Bobrinetskiy afferma che sono necessarie ulteriori ricerche per comprendere rapidamente come i laser interagiscono con i materiali bidimensionali. Questo studio include l'analisi dell'interazione di questi materiali con il loro ambiente e i substrati, rendendo la fisica più complessa ma affascinante.

Lo studio condotto da Emelianov, Pettersson e Bobrinetskiy dimostra che i laser ultraveloci possono lavorare materiali bidimensionali con precisione senza generare calore. Con ulteriori ricerche, questa tecnologia potrebbe rivoluzionare settori che impiegano tecnologie elettroniche, fotoniche e sensoriali avanzate.