La scoperta Il laser per «fotografare» la materia

Nasce un prototipo di laser a elettroni liberi (Fel), capace di «fotografare» la materia con una rapidità straordinaria. Il dispositivo è stato messo in funzione nei laboratori di Frascati dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, da un gruppo di ricercatori dell’Infn, dell’Enea, del Cnre delle Università italiane, una cinquantina di persone in tutto, fra cui alcuni giovani entusiasti.
Il macchinario emette una radiazione molto intensa e di durata ultra-breve in grado di filmare molecole, proteine e virus durante la loro attività e di osservare fenomeni chimici ultraveloci, mostrando in dettaglio i processi chimici essenziali. È il secondo laser di questo tipo in Europa dopo quello tedesco denominato Flash.
«Il raggio laser è come un “pennellino”, un puntatore di durata molto breve, che in un milionesimo di miliardesimo di secondo, consente di vedere per esempio una modifica strutturale del Dna nel tempo in cui avviene - spiega con parole accessibili ai profani il professor Giuseppe Dattoli, direttore dell’Unità di Fisica Teorica e Matematica applicata dell’Enea e docente all’Università di Roma Tre -. Cosa che non era possibile prima perché la radiazione non era sufficientemente “brillante”. Per capire si può pensare alla differenza fra la luce di una lampada tascabile, che si allarga sul muro, e quella di un puntatore, che mantiene la stessa coerenza spaziale».
La ricerca in questo campo in Italia è cominciata nel ’76 all’Enea di Frascati. «Nell’80 - prosegue Dattoli - è stato realizzato un laser a elettroni che funzionava a maggiore lunghezza d’onda nell’infrarosso. Ora si è arrivati a questo laser di prova, denominato Sparc, che è il primo passo verso la realizzazione di Sparx, che estenderà la radiazione emessa ai raggi X, favorendo un avanzamento nella ricerca scientifica e tecnologica».
Importanti sono le ricadute che si estendono a moltissimi settore e con differenti applicazioni. In campo tecnologico come aiuto alla produzione di nuovi materiali e alla ulteriore miniaturizzazione dei circuiti per la produzione di sistemi ad alta memoria.
In campo medico per l’indagine dei tumori, concentrando la radiazione è possibile renderla più efficiente e meno pericolosa.
Nella ricerca farmaceutica nel settore forse non più futuribile della «medicogenomica«, ovvero farmaci «tagliati» sui genomi di ciascun di noi, che eliminano o quasi gli effetti collaterali. E potrà trovare applicazione anche per lo studio e l’indagine delle opere d’arte nascoste. Per scoprire cosa resta della Battaglia di Anghiari di Leonardo.
Il super laser, che dovrebbe essere completato nel 2012, finanziato negli ultimi dieci anni per quasi 14 milioni di euro dall’Unione Europea, dalla Regione Lazio e in gran parte dal Ministero dell’Università e Ricerca, verrà collocato nel Campus Universitario di Tor Vergata.