Una novità nella ricerca in fisica applicata promette di rivoluzionare il settore delle telecomunicazioni: un team dell’Harvard School of Engineering and Applied Sciences, che comprende anche una componente italiana, ha realizzato un innovativo set di lenti piane ultrasottili in grado di focalizzare la luce evitando le distorsioni delle lenti convenzionali. Si tratta di un materiale innovativo con uno spessore di appena 60 nanometro (i nm= 1 milionesimo di metro) e con un potere di focalizzazione molto prossimo al limite ultimo stabilito dalla fisica della diffrazione. Il dispositivo è stato realizzato depositando su un wafer di silicio uno strato nanometrico di oro, che viene in seguito ingegnerizzato ed eliminato, in modo da lasciare sulla superficie delle particolari strutture a forma di V, opportunamente spaziate tra loro. Queste agiscono come nano-antenne in grado di catturare la luce incidente e trattenerla per un breve lasso di tempo, prima di rilasciarla nuovamente. Ma la differenza con le lenti di vetro classiche è drastica. Le nano superfici di queste lenti, infatti, deviano allo stesso modo la direzione della luce, ma non prevedono i difetti tipici del vetro, come il fenomeno del ‘fish eye’, l’astigmatismo o l’aberrazione. Questo vuol dire che non sono necessarie operazioni correttive e si ha un’ottimizzazione nel livello di precisione del segnale ottico risultante.

Il nano dispositivo funziona inoltre alle lunghezze d’onda tipiche per le fibre ottiche utilizzate in telecomunicazione, comprendendo un range allargato dal vicino infrarosso ai terahertz – oltre ad essere più facilmente realizzabile.

Federico Capasso – fisico italiano esperto in fibre ottiche e vice presidente della Divisione Ricerche Fisiche dei Belle Laboratories -  Robert Wallac e Vinto Hayes, leader del team di ricerca hanno così dichiarato: “Le nostre lenti piane aprono la strada a un nuovo tipo di tecnologia. Invece di ottenere un ritardo di fase facendo passare la luce attaverso un materiale spesso come il vetro, siamo riusciti invece a creare una fase istantanea direttamente dalla superficie delle lenti. Si tratta di un risultato molto entusiasmante”.

Questa scoperta lascia spazio all’immaginazione per future applicazioni, come la possibilità di rimpiazzare la maggior parte dei componenti dei sistemi ottici con lenti piane. Il lavoro è stato supportato dal National Science Foundation (NSF), l’NSF-funded Havard Nanoscale Science and Engineering Center, e il Centro per i Sistemi di Nanoscala System ad Havad. I risultati sono stati pubblicati sulla rivista Nano Letters.