Una vita fatta di… luce

Abbiamo raccontato tante storie di ricercatori. E’ il nostro punto di forza: il mondo della ricerca scientifica è così vasto e affascinante, che c’è sempre qualcosa o qualcuno da scovare, nei meandri di qualche corridoio di un ente, che a prima vista potrebbe sembrare triste e senza vita.

Oggi vogliamo presentarvi il gruppo di lavoro CNR-Nanotec Advanced Photonic Lab di Lecce e in particolare il romano Lorenzo Dominici, che abbiamo intervistato per voi.

A questo primo articolo seguirà nelle prossime settimane, un approfondimento sugli ultimi progetti di eccellenza condotti da questo gruppo di professionisti della ricerca nel campo delle nanotecnologie avanzate applicate alla luce.

Lorenzo, quando nasce la sua passione per la ricerca?

Personalmente, sono sempre stato attratto dalla natura e dalla scienza, anche quando ancora non sapevo bene cosa fossero. La mia curiosità nei confronti dell’origine dei fenomeni che osservavo quotidianamente è sempre stata il volano di ogni avvicinamento alla scienza. Non posso identificare un momento preciso della mia vita nel quale ho focalizzato che avrei voluto fare ricerca, ma ricordo un libro. Si chiamava “Il libro del cielo” e me lo avevano regalato da bambino. Questo magico volume raccontava e spiegava la fisica, la chimica, la biologia, partendo dai fenomeni che avvengono nella nostra atmosfera.

Una passione di vecchia data, dunque. Come è proseguita?

Alle superiori ho scelto il liceo scientifico, mi sembrava la mia strada naturale, anche se ho fatto a pugni soprattutto all’inizio con il latino e non mi sono mai rappacificato con l’italiano! Ricordo che il giorno prima della prova scritta di matematica andai a nuotare in piscina: mi sentivo rilassato e sicuro di me.

Per il percorso universitario, dopo un attento studio delle strade che mi si prospettavano, ho scelto di iscrivermi alla laurea in ingegneria dei materiali con applicazioni in elettronica e fotonica. Il contenuto della mia tesi è ancora sconosciuto a chi non è del settore: “ottica non lineare di film polimerici per dispositivi luminescenti”, diciamo più difficili a spiegarsi che a farsi, per chi ha passione e una propensione naturale verso scienza e luce. In parole povere, ho studiato il comportamento della luce nel caso in cui attraversi materiali diversi da quelli di quotidiano utilizzo. Nel caso di materiali come i film polimerici, sottilissimi strati di materia, che hanno un campo elettromagnetico particolare, grazie al quale il passaggio della luce, di solito individuabile come un fascio lineare, diventa non lineare.

Ha sempre scelto “bene” per la sua carriera?

In realtà, credo che nella carriera di ricercatore si debba ricerca anche se stessi. Dopo la laurea, ad esempio, ho ottenuto un dottorato in ingegneria elettronica con specializzazione in interazione bio-elettromagnetica. Un campo di studio vasto e affascinante, ma che non mi ha dato grandi soddisfazioni in termini di ricerca, forse proprio per la vastità delle applicazioni di questa materia.

Grazie a questa scelta, che mi ha causato un po’ di sofferenze legate a quanto detto poco fa, ho compreso meglio quali fossero le branche dell’ottica e delle nanotecnologie che avrei voluto approfondire e sperimentare. Dopo il dottorato sono quindi tornato “sul campo”, concentrandomi sui film polimerici, i semiconduttori e i fenomeni elettro-ottici che producono.

Perchè ha deciso di trasferirsi nei laboratori del CNR-Nanotec di Lecce?

Perchè era una grande opportunità e una grande e stimolante sfida! Nonostante il mio curriculum e i miei studi, all’inizio ho dovuto colmare alcuni gap relativi la specificità degli studi portati avanti da questo gruppo di lavoro: i fluidi quantici di luce e materia.

I colleghi sono stati preziosi alleati e gli studi che già venivano svolti in questi laboratori erano e sono ancora affascinanti e coinvolgenti. Altrimenti, nessuno passerebbe giorni e notti in laboratori senza ottenere risultati. E questi arrivano solo grazie alla dedizione, alla passione, a un briciolo di fortuna e a tanta preparazione e confronto.

L’emozione della scoperta…

Dopo mesi di studio, eccolo lì il fenomeno che aspettavi! Interessante, fugace, inaspettato per quanto comprensibile.

Capisci che in fondo, la ricerca è anche osservarsi mentre si osserva la natura e i suoi fenomeni.

La serendipity è fondamentale, ma a volte passa in secondo piano: la mancanza di risultati, le scadenze accademiche, le presentazione alle comunità scientifiche… ma l’appagamento che si prova nella pubblicazione di un proprio studio, nel poterlo magari spiegare a chi non è addetto ai lavori, nel provarlo e riprovarlo fino a star male, è davvero una cosa incredibile!

Ancora non abbiamo capito una cosa: cos’è CNR-Nanotec? Cosa fate? Ci sono due parole semplici per spiegarlo?!

Il nostro è un gruppo di lavoro, diviso in diversi settori, che studia le nanotecnologie applicabili o applicate ai fotoni, ricercandone le possibili applicazioni, gli sviluppi futuri, gli effetti positivi e negativi.

Fotoni?

Sì, le “particelle” che compongono un’onda elettromagnetica, che in base alle radiazioni emesse viene percepita dall’occhio umano con colori diversi.

Ora sembra più chiaro. La notizia legata al vostro gruppo di lavoro, che ci ha fatto innamorare di voi, è che siete riusciti a inventare una “nuova luce”, possibile?

Evidentemente, lo è!

La luce e i suoi comportamenti dipendono dalla polarizzazione. Dobbiamo considerare i fotoni come carichi di un polo positivo e di uno negativo, come una calamita. Quando i poli sono orientati tutti nella stessa direzione, allora un fascio di luce si dice polarizzato. Questo comporta fenomeni particolari: nel caso delle lenti degli occhiali, ad esempio, la polarizzazione funziona come filtro dei raggi solari nei confronti dell’occhio.

Partendo dal fatto che le polarizzazioni delle onde luminose sono di tre tipi: circolare, lineare ed ellittica, abbiamo creato un apparecchio in grado di passare da una all’altra polarizzazione in un centomiliardesimo di secondo, senza quindi che l’onda perda le sue qualità energetiche.

L’apparecchio restituisce dei flash velocissimi e continui di luce polarizzata in modo diverso, questo permetterà un utilizzo nei metodi diagnostici medici e di rilevamento geomorfologico: questi flash infatti, essendo polarizzati in modo diverso in breve tempo, creano onde elettromagnetiche luminose in grado di attraversare praticamente qualunque materiali naturale o sintetico conosciuto ad oggi.

… e ci sono altri progetti che bollono in pentola!