Innovazione

Ali di farfalla e nanotubi in carbonio

Ali di farfalla placcate con nanotubi in carbonio potrebbero essere il cuore di un nuovo tipo di tecnologia per la misurazione del calore.

Un team di ricercatori della State University di New York ha realizzato un sensore agli infrarossi di nuova generazione a partire da tecnologie vecchie qualche milione di anni: le ali di farfalla.
Il nuovo gioiello tecnologico, molto più preciso e sensibile di quelli attualmente disponibili, non è altro che un ala di farfalla ricoperta con nanostrutture di carbonio. A rendere il sensore così efficiente sono le lamelle che ricoprono le ali dell'insetto e che gli conferiscono la caratteristica iridescenza. Queste lamelle hanno una dimensione paragonabile alla lunghezza d'onda della luce visibile – circa 200 nanometri – e pur riflettendo la luce, ne rifrangono una buona parte.
Queste strutture sono organizzate in strati sovrapposti uno all'altro, e maggiore è il loro numero maggiore è la rifrazione.

Onda (elettromagnetica) su onda

Quando le onde elettromagnetiche visibili colpiscono le lamelle, rimbalzano su di esse interferendo le une con le altre: alcune onde si annullano tra loro mentre altre si sommano, dando così origine al tipico effetto metallescente.
Radislav Potyrailo e i suoi collaboratori hanno scoperto che il tipo di iridescenza cambia quando le ali delle farfalle sono esposti a radiazione infrarossa, cioè al calore. Per rendere questi cambiamenti percepibili all'occhio umano gli scienziati hanno placcato le ali degli insetti con nanostrutture di carbonio in grado di assorbire il calore e redistribuirlo su tutta l'ala della farfalla, rendendo così più evidenti i cambiamenti nell'iridescenza.
Non solo: le nanostrutture hanno reso le ali delle farfalle ancora più sensibili ai cambiamenti di temperatura. I moderni sensori riescono a registrare oscillazioni di temperatura di 0,06°, mentre quelli biosintetici riescono ad arrivare a 0,03°C. E sono anche 40 volte più veloci. Tutto merito delle dimensioni delle lamelle, che sono circa 20 volte più piccole dei sensori oggi disponibili.

La strage degli innocenti?

E se state già inorridendo all'idea di milioni di farfalle massacrate per diventare termometri, rilassatevi: Potyrailo e i suoi collaboratori utilizzeranno materiali artificiali, molto più efficienti e meno costosi – non solo in termini economici – rispetto a quelli naturali.

28 febbraio 2012 Franco Severo
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