Nanotecnologia

Il controllo elettrico di uno stato magnetico della materia pone le basi per le tecnologie dell'informazione e per la comprensione dei fenomeni spintronici. La coppia spin-orbita fornisce un meccanismo efficiente per la manipolazione elettrica degli ordini magnetici. In particolare, la commutazione della coppia spin-orbita della magnetizzazione perpendicolare in bit ferromagnetici su scala nanometrica ha consentito lo sviluppo di memorie e calcoli stabili, affidabili e a bassa potenza.

Il niobato di litio cristallino (LN) è considerato il “silicio della fotonica” per le sue eccezionali proprietà ottiche, tra cui un'ampia gamma di trasparenza e coefficienti piezoelettrici, acusto-ottici, non lineari ed elettro-ottici di secondo ordine, che sono fondamentali per la fotonica nell'ambito delle applicazioni di circuiti integrati (PIC). Le recenti scoperte nella tecnologia della nanofabbricazione facilitano una varietà di dispositivi fotonici integrati ad alte prestazioni su LN a film sottile, come modulatori elettro-ottici ultraveloci, pettini di frequenza ottici a banda larga e convertitori di frequenza ottici ad alta efficienza.

Il SupraBioNano Lab (SBNLab) (1) del Dipartimento di Chimica, Materiali e Ingegneria Chimica "Giulio Natta" del Politecnico di Milano, in collaborazione con l'Università di Bologna e la Aalto University di Helsinki (Finlandia), ha sintetizzato, per la prima volta, un nanocluster di oro superfluorurato, costituito da un nucleo di soli 25 atomi di oro al quale sono legate 18 molecole fluorurate a struttura ramificata. Il lavoro è stato recentemente pubblicato sulla prestigiosa rivista Nature Communications.

La tecnica, descritta come una prova di concetto in un articolo sulla rivista Advanced Science, (1) utilizza nanoparticelle Flame a base di argento per aumentare il segnale delle sostanze chimiche. Sebbene siano ancora in una fase iniziale, i ricercatori sperano che questi nanosensori possano aiutare a scoprire i pesticidi alimentari prima del consumo.

Una nuova interpretazione di una delle più piccole ma grandiose invenzioni del 20° secolo, il transistor, potrebbe aiutare a nutrire l'appetito sempre crescente del mondo per la memoria digitale, riducendo fino al 5% dell'energia. Dopo anni di innovative ricerche svolte dal dottor Christian Binek (1) dell'University of Nebraska–Lincoln’s e dai colleghi, il dottor Jonathan Bird (2) e il dottor Keke He (3) dell'University at Buffalo’s, i fisici hanno recentemente collaborato per realizzare il primo transistor magneto-elettrico.

I cristalli fononici topologici possono manipolare le onde elastiche che si propagano nei solidi senza essere retrodiffusi e potrebbero essere utilizzati per sviluppare sistemi acustoelettronici integrati per l'elaborazione delle informazioni classiche e quantistiche. Tuttavia, i metamateriali topologici acustici sono stati principalmente limitati a sistemi su macroscala che operano a frequenze basse (da kilohertz a megahertz).

Se esposto alla luce, il sistema può modificare le sue proprietà elettroniche e funzionare come riflettore o cella di memoria a seconda di come la proteina è attaccata al tubo. I risultati del team aprono la porta a nuovi elementi elettronici, dispositivi di memoria e celle solari rispettosi dell'ambiente. La ricerca sostenuta dalla sovvenzione della Russian Science Foundation (RSF) è stata pubblicata sulla rivista Advanced Functional Materials. (1)

Come ottenere la maggiore quantità possibile di un materiale bidimensionale, ad esempio grafene, in uno spazio limitato? Producendolo non su una superficie piana, ma su una nanostruttura tridimensionale. È quanto è riuscito a ottenere un gruppo di ricercatori dell'Istituto nanoscienze del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr-Nano) e dell'Università tecnica di Vienna, in collaborazione con l'Università di Anversa. Il nuovo materiale potrebbe offrire un vantaggio decisivo in applicazioni nel campo delle energie verdi.