Un sensore fotoacustico per rivelare agenti tossici e sostanze

I Ricercatori del Dipartimento Interateneo di Fisica del Poliba e dell’Uniba
Un sensore fotoacustico per rivelare agenti
tossici e sostanze esplosive
Il risultato è pubblicato sulla copertina della rivista “Applied Physics Letters”
Bari, 22 luglio 2013 – I ricercatori del Dipartimento Interateneo di Fisica del
Politecnico e dell’Università di Bari hanno realizzato un sensore fotoacustico per
rivelare minime tracce di gas.
Il sensore messo a punto, renderà più facile identificare agenti tossici e sostanze
esplosive. Il sistema è infatti in grado di rivelare tracce di gas tossici, “ascoltando il
suono” anche di una manciata di molecole diluite milioni di volte. Esso sfrutta le
capacità di un minuscolo diapason al quarzo. Si tratta del primo sensore fotoacustico
che opera nelle frequenze terahertz, ottimali per identificare gas inquinanti e agenti
chimici pericolosi.
Lo studio, a firma del Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari, in collaborazione con
l'Istituto di fotonica e nanotecnologie (Ifn-Cnr), l'Istituto nanoscienze (Nano-Cnr), i
Cavendish Laboratories dell'Università di Cambridge e la Scuola Normale Superiore di
Pisa, è stato pubblicato sulla copertina della rivista “Applied Physics Letters”.
Il dispositivo impiega una delle tecniche più sensibili per la rivelazione di tracce
gassose, la spettroscopia fotoacustica. "Sfrutta il fatto che le molecole di un gas
illuminate con luce laser intermittente, scaldandosi e raffreddandosi ciclicamente,
producono onde sonore” - spiega Vincenzo Spagnolo ricercatore del Politecnico di
Bari. "Queste onde mettono in vibrazione un minuscolo diapason di quarzo in
proporzione alla concentrazione di molecole. Solitamente si impiega luce laser
infrarossa per far 'suonare' le molecole di gas, ma nel nostro esperimento è stato usato
per la prima volta un laser con frequenza terahertz, ideale per il riconoscimento
specifico di molte sostanze chimiche. Utilizzando la radiazione terahertz è possibile
rivelare in maniera selettiva diversi agenti inquinanti, ma anche gas tossici e vapori di
sostanze esplosive. Queste sostanze hanno infatti uno spettro di assorbimento ben
specifico in questo range spettrale, una sorta di impronta digitale”.
Per il prototipo i ricercatori hanno realizzato ad hoc un diapason di quarzo. A seguito di
questa prima dimostrazione della tecnica, il passo successivo consisterà nell’utilizzo di
laser più potenti e diapason con dimensioni e forma ottimizzate, al fine di ottenere
sensori compatto, trasportabili ed economici in grado di rivelare in tempo reale
molecole diluite decine di miliardi di volte, con svariati campi di applicazioni quali
indagine ambientale e sicurezza.
Comunicato stampa.
ufficio stampa politecnico di bari