Esistono in natura sostanze chiamate colloidi, ovvero miscele in cui una soluzione di dimensioni microscopiche è dispersa in un’altra. Un esempio banale? Nel latte le molecole proteiche sono disperse nell’acqua. Tutti i colloidi sono torbidi, ovvero non trasparenti alla luce. Altre miscele comuni sono ad esempio il fumo, la nebbia ed il sangue.
Con le tradizionali tecniche ottiche è impossibile poter vedere attraverso tali miscele e questo limita la possibilità di studiare diversi fenomeni, come la microfluidica e la biologia marina. I Ricercatori dell’Istituto nazionale di ottica del Consiglio nazionale delle ricerche (Ino-Cnr) di Napoli guidati da Pietro Ferraro, hanno avviato una ricerca proprio in questo settore, lavorando su una tecnica ottica che permette di vedere anche attraverso fluidi torbidi grazie all’utilizzo del laser.
«Il metodo ideato permette, tramite una tecnica ottica che fa uso del laser, di vedere oggetti che si trovano in mezzi torbidi, anche di dimensioni microscopiche – spiega la ricercatrice Melania Paturzo – I campi di applicazione vanno dalla microfluidica per la medicina, alla scansione dei fondali marini, alla visione di oggetti avvolti da nebbia o fumo e quindi la tecnica proposta può avere ricadute anche nel campo della sicurezza».
Pietro Ferraro specifica: ‹‹Il principio su cui si basa la tecnica è l’effetto Doppler. Infatti, se la soluzione colloidale fluisce a una certa velocità, la luce diffusa dalle particelle del mezzo subisce uno spostamento della frequenza, per effetto Doppler, proporzionale alla velocità del mezzo stesso. Se quest’ultima velocità è maggiore di un certo valore di soglia, la frequenza varierà al punto da non contribuire più al processo d’interferenza e quindi alla formazione dell’immagine dovuta solo alle parti statiche dell’oggetto››
I risultati, ottenuti in collaborazione con l’ Istituto sperimentale “Lazzaro Spallanzani”, sono stati pubblicati e selezionati tra gli Hot Topics dalla rivista della RSC Publishing “Lab on a Chip” e nei migliori 30 contributi di ricerca in ottica del 2012 dal magazine “Optics and Photonics News 2012” dell’Optical Society of America.