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Ideato un nuovo tipo di laser biologico ad energia solare

Laser

La luce solare è di gran lunga la fonte di energia rinnovabile più abbondante disponibile per l'umanità. Tuttavia, la sua natura diluita e variabile rende poco efficienti le modalità per raccogliere, immagazzinare e distribuire questa energia. Trasformare l'approvvigionamento energetico incoerente fornito dal Sole in un raggio laser coerente supererebbe molte delle limitazioni pratiche riguardanti l’uso della luce solare come fonte di energia pulita: i raggi laser possono viaggiare quasi senza perdita su grandi distanze, e sono efficaci nel guidare le reazioni che convertono la luce solare in energia chimica.

In un articolo pubblicato su New Journal of Physics, si propone un nuovo tipo di laser ‘biologico’ ad energia solare, realizzato con aggregati molecolari ispirati all'architettura dei complessi fotosintetici naturali. Tali complessi mostrano un’elevata efficienza interna nella raccolta di fotoni da una fonte di energia diluita come quella della luce solare naturale. Nello specifico, gli autori propongono una struttura ibrida, dove complessi fotosintetici presenti in certi tipi di batteri (Rhodobacter sphaeroides) circondano un dimero molecolare opportunamente ingegnerizzato, composto da due cromofori fortemente accoppiati. Nel lavoro si dimostra che il complesso fotosintetico circostante è in grado di raccogliere e concentrare in modo efficiente l'energia luminosa a tal punto che il dimero centrale può raggiungere la soglia di emissione laser con luce solare naturale. Questo nuovo tipo di laser può promuovere lo sviluppo di altri dispositivi quantistici direttamente ispirati dalla biologia.

Per maggiori informazioni rivolgersi ai Prof. S. Olivares e N. Piovella.

13 ottobre 2021
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