30 gennaio 2013

Il “raggio attrattore” di Star Trek creato dagli scienziati


Un vero “raggio attrattore”, che utilizza la luce per attirare oggetti, è stato sviluppato da un team di scienziati.  Si spera che possa avere applicazioni mediche grazie alla possibilità di attrarre singole cellule. La ricerca, pubblicata su Nature Photonics e condotta dall’Università di St Andrews, è relativa ad un dispositivo in grado di spostare particelle microscopiche. Nei programmi di fantascienza come Star Trek, raggi traenti sono utilizzati per spostare degli oggetti molto più massicci.
 Non è la prima volta che la scienza ha cercato di replicare l’impresa, anche se a scale più piccole. Nel 2011, ricercatori  cinesi e di Hong Kong avevano dimostrato come si sarebbe potuto fare con raggi laser di una forma specifica e anche negli Stati Uniti la Nasa ha finanziato uno studio per esaminare come la tecnica avrebbe potuto aiutare la manipolazione di campioni nello spazio. Il nuovo studio del ricercatore Tomas Cizmar, presso la Scuola di Medicina presso l’Università di St Andrews, ha dimostrato che, sebbene la tecnica sia molto nuova, ha un enorme potenziale. Il Dott. Cizmar  ha dichiarato: “Le applicazioni pratiche potrebbero essere molto, molto eccitanti. Il raggio traente è molto selettivo nelle proprietà delle particelle su cui agisce, quindi può attrarre specifiche particelle da una miscela… Il dispositivo può operare solo a scala microscopica… la cattura una nave spaziale è fuori discussione… questo potrebbe essere utilizzato per separare le cellule bianche del sangue, per esempio.” Di solito quando oggetti microscopici vengono colpiti da un fascio di luce, sono spinti dai fotoni lungo la direzione del fascio. Questo effetto della radiazione è stato notato dall’astronomo tedesco Johannes Kepler nel 1619, quando ha osservato che le code delle comete puntano sempre in direzione opposta al Sole.


Margels rapita da un raggio trattore. Crediti: Treehouse of orror gallery.

La tecnica della équipe del dottor Cizmar permette di invertire questo effetto, il che appare del tutto contro-intuitivo. “E ‘sorprendente”, ha detto. “Solo quando abbiamo esaminato in dettaglio il processo abbiamo visto l’inversione che si verifica a distanze molto brevi.” Le teorie scientifiche Pratiche sulla possibilità reale di realizzare raggi traenti sono state sviluppate dal 1960, ma questa è la prima volta che un raggio è stato utilizzato per attrarre oggetti microscopici verso una sorgente luminosa. Gli scienziati hanno già usato una tecnica chiamata vortice ottico per spostare le singole particelle con fasci di luce, ma questo nuovo approccio funziona anche liquidi e nel vuoto.

La prima apparizione di un raggio traente nella fiction è dovuta a un racconto dell’autore americano E.E. Smith “The Skylark of Space”, nel 1928. Successivamente è stato una costante nei romanzi e film di fantascienza, anche recente (District 9, La guerra dei mondi ecc).  Ma l’energia in gioco nel dispositivo di cui si parla, in apparenza modesta a scala microscopica, diventerebbe enormemente elevata alla scala ordinaria e così anche il calore prodotto. Niente catture a sorpresa di persone o oggetti dall’alto dunque, per il momento. Per saperne di più: Star Trek style ‘tractor beam’ created by scientists
http://blog.planetariounionesarda.it/


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