Non sarebbe bellissimo portare l'universo in laboratorio? L’astronomia è una delle parti della fisica che più catturano la fantasia. Svelare i misteri dell’universo, d’altra parte, è indubbiamente affascinante. Purtroppo galassie e buchi neri non collaborano agli esperimenti.

Un gruppo di fisici, che fa capo all’Università Federico II di Napoli, sta lavorando ad una soluzione.

A quanto pare, catturare l’immensità cosmica in una manciata di atomi è un’altra delle incredibili proprietà del grafene. Il grafene è un sottilissimo foglio di carbonio, spesso appena un atomo, organizzato in esagoni, come cellette di un alveare. Perciò normalmente ogni celletta ha sei atomi, ma gli scienziati possono aggiungerne o toglierne uno qua e là, rendendoli così cinque o sette.

CC-BY-SA AlexanderAlUS via commons

La normale struttura del grafene fa sì che ci siano un po’ di elettroni (uno per atomo) liberi di andarsene in giro indisturbati. Ma le cellette con un atomo in più o in meno scompaginano il numero di elettroni a disposizione. Gli elettroni non se ne vanno più in giro spensierati, invece vengono attirati verso le celle con cinque atomi e respinti da quelle con sette. In questo modo si genera una piccola corrente all’interno del materiale.

Capirai… e allora?

Qui però arriva la figata: questa corrente si piega esattamente nello stesso modo in cui si deforma lo spazio-tempo secondo la Relatività Generale. Perciò, posizionando gli atomi nel modo giusto, si potrebbero simulare fenomeni cosmici spaventosamente grandi in apparecchi piccolissimi.

Un esempio di un wormhole in spazio-tempo bidimensionale. credit: telegraph.co.uk

I ricercatori, per esempio, hanno collegato due fogli di grafene simulando un wormhole—l’ipotetico tunnel che collega due regioni di spazio-tempo lontanissime, come in Interstellar.

La ricerca, per il momento, è solo teorica. Ma un prototipo pratico è dietro l’angolo. I ricercatori dicono che porterà un’enormità di applicazioni per dispositivi elettronici.

Personalmente, a me interessa anche la parte in cui posso tenere in mano le forze del cosmo (ok, simulate).

Per saperne di più
  • Il podcast scientifico Scientificast ha intervistato due dei ricercatori per farsi spiegare bene come funziona
  • Lo studio non è ancora stato pubblicato su una rivista. Mi par di capire che sia stato accettato, però, e intanto il manoscritto si trova qui

Foto copertina: CC-BY-SA Karl Wienand, (rielaborazione da felixioncool, WikiImages, skeeze)

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